Кардиотропное средство с анксиолитическими и анальгетическими свойствами
CARDIOTROPIC AGENT WITH ANXIOLYTIC AND ANALGESIC PROPERTIES

Область изобретения
1
2
Изобретение относится к медицине, в частности к фармакологии и касается нового применения известного вещества тригидрохлорид N-(2,3,4-триметоксибензил)-N-{2-[(2,3,4-триметоксибензил)амино]этил}-1,2-этандиамина (1) с кардиотропным действием в качестве анальгетического и анксиолитического средства.
Уровень техники
По эпидемиологическим данным, среди пациентов с сердечной недостаточностью распространенность тревожно-депрессивных расстройств значительно выше, чем в общей популяции. Около 13% пациентов с сердечной недостаточностью удовлетворяют диагностическим критериям тревожного расстройства, включая генерализованные тревожные расстройства и панические атаки, и почти 30% пациентов имеют подтвержденный клинически значимый уровень тревоги (Easton K, et al., J Cardiovasc Nurs. 2016; 31:367-79), что согласуется с исследованиями, показавшими повышенный риск неблагоприятных последствий со стороны сердечно-сосудистой системы при ишемической болезни сердца, коморбидной с тревожными расстройствами. Кроме того, у пациентов с сердечной недостаточностью и устойчивой депрессией наличие в анамнезе повышенной тревожности увеличивает риск неблагоприятных сердечных исходов, а именно повторную госпитализацию и смертность (Celano СМ. et al., Am Heart J. 2015; 170:1105-15).
Боль и тревога, возникающие при оказании скорой помощи при сердечно-сосудистых заболеваниях, связаны с долгосрочными рисками для здоровья. Предоперационная тревога и острая послеоперационная неангинальная боль у кардиологических пациентов является прогностическим признаком стойкой до 24 месяцев послеоперационной боли (Choiniere Μ. et al., CMAJ. 2014; 186(7): Ε213-Ε223). Учитывая, что болевые и тревожные симптомы усугубляют физическое и психологическое состояние пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями в послеоперационный период крайне актуальным становится поиск эффективных средств и методов купирования этих симптомов.
Большинство психотропных препаратов, применяемых для лечения психических расстройств, способны вызывать побочные эффекты, развитие которых связано с их действием на соматическую сферу, влиянием на нейромедиаторные системы и передачу нервного импульса, поэтому одним из противопоказаний для большинства нейропсихотропных средств являются сердечно-сосудистые заболевания в стадии декомпенсации.
Сегодня при фармакотерапии депрессивно-тревожных расстройств препаратами первой линии остаются антидепрессанты из группы селективных ингибиторов обратного захвата серотонина (СИОЗС). Отсутствие доказанной эффективности этих антидепрессантов у пациентов с сердечной недостаточностью, осложняется наличием отрицательных побочных эффектов СИОЗС. Благодаря ингибированию агрегации/активации тромбоцитов и усилению желудочной секреции соляной кислоты, СИОЗС могут повышать риск кровотечений, особенно у пациентов, получающих антиагрегантные или антикоагулянтные препараты (Serebruany VL. Am J Med. 2006; 119:113-6.]. СИОЗС могут вызывать удлинение интервала QTc, что увеличивает риск потенциально смертельных желудочковых аритмий (Beach SR. et al., J Clin Psychiatry. 2014; 75:e441-9). В мета-анализе Beach SR et al. (2014) СИОЗС увеличивали интервал QTc в среднем на 6,10 миллисекунды, хотя эти изменения и были значительно меньше по сравнению с трициклическими антидепрессантами (Beach SR, et al. J Clin Psychiatry. 2014; 75:e441-9). При сравнительном клиническом анализе влияния бензодиазепиновых и небензодиазепиновых анксиолитиков на частоту сердечных сокращений показано, что диазепам (7,5 мг) увеличивал по сравнению с плацебо, а буспирон (7,5 мг), напротив, вызывал снижение частоты сердечных сокращений (Unrug A. et al., Int J Psychophysiol. 1997 Feb; 25(2): 177-84), что еще раз подтверждает необходимость проведения лекарственного мониторинга при назначении анксиолитиков пациентам с сердечной патологией.
Окислительное повреждение на уровне клетки в настоящее время рассматривается как один из механизмов патогенеза психологического стресса. Согласно экспериментальным и клиническим исследованиям, существует устойчивая корреляция между окислительным стрессом и развитием тревожного состояния. Так, например, у лиц, находящихся в стрессовой ситуации, отмечаются увеличение содержания малонового диальдегида (маркера перекисного окисления липидов) и отклонения в показателях антиоксидантных ферментов в эритроцитах (Nakhaee A. et al., Physiol Behav. 2013 Jun; 118:118-21). Исследования, выполненные на нокаутных животных, также демонстрируют взаимосвязь между повышенной эмоционально-стрессовой реакцией и окислительным стрессом (Desrumaux С. et al, FASEB J. 2005 Feb; 19(2):296-7; Chen Y. et al, Neurotoxicol Teratol. 2012 Jul; 34(4):450-7).
В многочисленных работах отмечается усиление окислительного стресса у лиц, страдающих алкоголизмом. Так, например, при анализе корреляции между выраженностью симптомов острой алкогольной абстиненции и маркерами окислительного стресса было установлено, что через 24 ч после последнего приема алкоголя у лиц, удовлетворяющих критериям DSM-IV-TR по диагнозу «алкогольная зависимость», наблюдается значительное увеличение содержание малонового диальдегида и снижение активности супероксид дисмутазы в сыворотке крови по сравнению со здоровыми добровольцами (Huang МС et al., Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry. 2009 Feb 1; 33(1):66-9), что согласуется с ранее опубликованными данными Yukel N. et al (Pharmacopsychiatry. 2005 Mar; 38(2):95-6). Более того, установлена способность фенольных антиоксидантов 17β-эстрадиола (2), р-октил-фенола (3) и 2,6-ди-терт-бутил-4-метилфенола (4) противостоять каскаду окислительных процессов, индуцированных резкой отменой этанола, на культуре НТ-22 клеток гиппокампа, подвергнутых экспозиции с этанолом, статистически значимо снижая продукцию малонового диальдегида и карбонилирование белков по сравнению с клетками, не имевшими антиоксидантной защиты (Prokai-Tatrai K et al., Int J Mol Sci. 2009; 10(4): 1773-87)
При введении этанола (2 г/кг, перорально) в течение 6-ти дней его отмена способствовала анксиогенезу у мышей. Однако предварительное ежедневное введение флавонола с антиоксидантным действием кверцетина (5) в течение 6-ти дней препятствовало развитию повышенной тревожной реакции у мышей при алкогольной депривации (Joshi D. et al., J Med Food. 2005 Fall; 8(3):392-6).
Несмотря на отсутствие полной ясности в нейробиологических механизмах, лежащих в основе влияния окислительного стресса на симптомы тревожных расстройств, предполагается, что фармакотерапия, сфокусированная на снижение продукции свободных радикалов, может оказывать благоприятное действие на подавление повышенной тревоги различного генеза.
Триметазидин (1-[(2,3,4-Триметоксифенил)метил] пиперазин дигидрохлорид) разработан и выпущен на рынок фармацевтической кампанией Les Laboratories SERVIE (Франция) как первый цитопротективный антиангинальный препарат (6), улучшающий метаболизм миокарда и нейросенсорных органов в условиях ишемии (таблица 1).
В настоящее время триметазидин, обладающий свойствами ингибиторов окисления свободных жирных кислот (p-FOX ингибиторов), успешно применяется при лечении ишемической болезни сердца, хронической сердечной недостаточности, метаболического синдрома и
1
2
кардиомиопатий различного генеза (Heggermont WA. et al., Eur J Heart Fail. 2016; 18(12):1420-1429), что послужило идеей для конструирования нового оригинального кардиотропного соединения АЛМ-802 (тригидрохлорид N-(2,3,4-триметоксибензил)-N-{2-[(2,3,4-триметоксибензил)амино]этил}-1,2-этандиамина (1), сочетающего фармакофорные элементы триметазидина.
Согласно экспериментальным исследованиям, соединение АЛМ-802 обладает выраженным кардиотропным действием, демонстрируя антиаритмическую активность на моделях аконитиновой аритмии, хлоридкальциевой аритмии и электрической фибрилляции, антиишемическую активность в условиях модели субэндокардиальной ишемии (Мокрое Г.В. и соавт., Фармакокинетика и фармакодинамика. 2019 №1. С. 6-11). Полученные в последнее время опытные данные, свидетельствующие об анксиолитической (Kolik L.G. et al. Bulletin of Experimental Biology and Medicine, Vol. 162, No. 11, March, 2017 P. 642-646) и анальгетической (Abdel-Salam ОМ, El-Batran S. Pharmacology 2005; 75:122-132) активности триметазидина позволяют предположить наличие анксиолитических и анальгетических свойств в спектре фармакологической активности соединения АЛМ-802. В настоящее время данные об обезболивающем и противотревожом действии АЛМ-802 в доступной литературе отсутствуют.
1
2
Сущность изобретения состоит в применении тригидрохлорид N-(2,3,4-триметоксибензил)-N-{2-[(2,3,4-триметоксибензил)амино]этил}-1,2-этандиамина (1) в качестве анксиолитического и анальгетического средства.
Цель изобретения - разработка новых средств с анксиолитическими и анальгетическими свойствами. Эта цель была достигнута путем исследования фармакологических эффектов АЛМ-802 в опытах in vivo в тестах «приподнятый крестообразный лабиринт» с использованием генетической и фармакологической моделей тревожности при разных режимах введения АЛМ-802, «горячая пластина» и «уксусные корчи».
Техническим результатом изобретения стало расширение арсенала средств обладающих мультипотентным фармакологическим действием, включающим анксиолитический и анальгетический эффекты.
Настоящее исследование выполнено на инбредных мышах-самцах линии BALB/c с массой тела 18-20 г. (n=24), мышах-самцах линии С57В 1/6 с массой тела 20-24 г. (n=100) и беспородных белых крысах-самцах (n=30) в возрасте 8-ми месяцев со средней массой 450-480 г. в активной фазе эксперимента, полученных из ФГБНУ «Научный центр биомедицинских технологий ФМБА», филиал «Столбовая». Животных содержали по 10 (мыши) особей и индивидуально (крысы) в клетках (370×200×150 мм) в стандартных условиях вивария ФГБНУ «НИИ фармакологии имени В.В. Закусова» при регулируемом световом режиме 12 ч/12 ч (свет/темнота) и постоянной температуре (21-230С) со свободным доступом к воде и гранулированному корму (ГОСТ Ρ 50258-92) в течение 10 суток до начала тестирования в соответствии с приказом МЗ РФ №199н от 23.08.2010 «Об учреждении Правил лабораторной практики». Все эксперименты с животными проводили в соответствии с международными правилами (European Communities Council Directive of November 24,1986 (86/609/EEC)), а также в соответствии с «Правилами работы с животными», утвержденными биоэтической комиссией ФГБНУ «НИИ фармакологии имени В.В. Закусова».
АЛМ-802 (тригидрохлорид N1-(2,3,4-триметоксибензил)-N2-{2-[(2,3,4-три-метоксибензил)амино]этил}-1,2-этандиамина) в виде субстанции (ФГБНУ «НИИ фармакологии имени В.В. Закусова) и триметазидин в виде субстанции (НИЖФАРМ ОАО) как референтный препарат растворяли в воде для инъекций и вводили внутрибрюшинно (в/б) из расчета 0.1 мл/10 г (мыши) или 0.1 мл/100 г (крысы) массы животного за 30 мин до начала тестирования. Животные из контрольной группы получали воду для инъекций.
Для моделирования алкогольной зависимости использовали методику принудительной алкоголизации животных с предоставлением 10% раствора этанола в качестве единственного источника жидкости в течение 20-ти недель. Животных содержали в индивидуальных клетках в стандартных условиях вивария ФГБНУ «НИИ фармакологии имени В.В. Закусова» с предоставлением брикетированного корма ad libitum при регулируемом 12/12 световом режиме. Раз в неделю регистрировали изменение массы тела животных и количество потребляемого этанола (в г/кг). В процессе принудительной алкоголизации крысы потребляли физиологически значимые количества этанола (4.5±0.2 г/кг в пересчете на этанол). Опыты выполнены на крысах со сформировавшейся устойчивой алкогольной мотивацией, оценку которой проводили по показателю среднесуточного потребления этанола (из расчета на 1 кг веса в сутки) в условиях свободного выбора между 10% этанолом и водой.
Эмоционально-стрессовое воздействие моделировали в тесте «приподнятый крестообразный лабиринт» (ПКЛ). Установки ПКЛ для мышей и крыс (НПК Открытая Наука, Москва, Россия) выполнены из пластмассы серого цвета и имеют непрозрачные боковые стенки, окрашенные в цвет пола. Лабиринты приподняты на высоту 55 см (для крыс) и 38 см (для мышей). Каждое животное помещали в центр лабиринта на 300 сек. Регистрировали следующие показатели: время нахождения в открытых рукавах; число заходов в открытые рукава; число заходов в закрытые рукава; время нахождения в центре; число выходов на центральную площадку; число вертикальных стоек; количество кивков в открытых рукавах. Общую двигательную активность вычисляли как сумму заходов в открытые и закрытые рукава лабиринта. Анксиолитическое действие оценивали по увеличению продолжительности нахождения в открытых рукавах и числа заходов животных в открытые рукава лабиринта. Показатели «время в открытых рукавах» и «число заходов в открытые рукава», сравнивали помимо абсолютных значений в относительных единицах (в %), которые рассчитывали по формуле:
Относительное время в открытых рукавах, %=(время в открытых рукавах в сек / 300 сек) × 100%; относительное число заходов в открытые рукава, %=(число заходов в открытые рукава/общее число заходов в открытые и закрытые рукава) х100%.
Тест «горячая пластина» использовали для оценки ноцицептивной реакции. С помощью анальгезиметра «Ugo Basile» (Италия) регистрировали латентное время реакции (лизание задней лапы или прыжок) у мышей С57В 1/6. За 1-2 ч до начала опыта отбирали мышей С57В 1/6 на основе базовой реактивности в условиях данной экспериментальной модели, исключая мышей, остававшихся на нагретой до 55±0.5°С пластине дольше 10 с. Латентный период в 20 с (максимальное время экспозиции) расценивали как 100% анальгезию. Фиксировали время появления реакции у мышей через 30, 90 и 120 мин после однократного введения АЛ-801 в дозах 2, 4 и 8 мг/кг, в/б, и триметазидина в дозе 8 мг/кг, в/б. Выбор дозы триметазидина основан на данных литературы (Abdel-Salam Μ.Ε., El-Batran S. Pharmacology 2005; 75:122-132). Полученные результаты выражали в виде максимально возможного эффекта (МВЭ), %. МВЭ=(латентный период реакции после введения препарата минус фоновый латентный период реакции)/(максимальное время экспозиции минус фоновый латентный период реакции) × 100%.
Тест «уксусные корчи» выполнен на мышах С57В 1/6. Животным вводили АЛ-802 в дозах 2, 4 и 8 мг/кг, в/б, триметазидина в дозе 8 мг/кг, в/б, и воду для инъекций в качестве контроля за 30 мин до в/б инъекции 0,75% раствора уксусной кислоты. Подсчитывали количество лордозов («корчей») у каждого животного в течение 15 мин после введения уксусной кислоты.
Оценку достоверности полученных результатов проводили с помощью однофакторного дисперсионного анализа (ANOVA), post-hoc тест Дункана и Даннетта, а также Т-теста для независимых групп. Данные таблиц и графиков представлены в виде средних значений и стандартной ошибки средних значений Mean ± SEM. Критический уровень значимости α=0.05.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами
Пример 1. Влияние АЛМ-802 при однократном введении на поведение «высоко-тревожных» мышей линии BALB/c
Опыты выполнены на инбредных мышах-самцах линии BALB/c с генетически детерминированной пассивной реакцией на эмоционально-стрессовое воздействие (Seredenin SB, Vedernikov АА. Bull Eksp Biol Med. 1979 Jul; 88(7):38-40; Seredenin SB et al. Ann Ist Super Sanita. 1990; 26(1):81-7). В тесте «приподнятый крестообразный лабиринт» (ПКЛ) АЛМ-802 при остром введении препятствовал формированию тревожной реакции, обусловленной новизной ситуации, у мышей BALB/c в зависимой от дозы манере, статистически значимо увеличивая время пребывания и число выходов в открытые рукава (ОР) лабиринта, снижая количество заходов в закрытые рукава (ЗР) при отсутствии влияния на общую двигательную активность (ОДА) по сравнению с контрольной группой (таблица 2). Наиболее выраженный эффект АЛМ-802 демонстрировал в дозе 2.0 мг/кг.
Пример 2. Влияние АЛМ-802 при хроническом введении на поведение беспородных крыс в условиях продолжительной алкогольной абстиненции
Опыт выполнен на крысах-самцах со сформированной в течение 20-ти недель алкогольной зависимостью и подтвержденной в эксперименте по показателю алкоголь-депривационного эффекта и среднесуточного потребления этанола (в г/кг), а также на интактных крысах-самцах, не имевших доступа к раствору этанола, того же возраста, что и алкоголизированные животные. Алкогольная депривация в течение 4-х недель способствовала формированию выраженной тревожной реакции, выражающейся в сокращении времени нахождения в открытых рукавах (р<0.05) и числа выходов в открытые рукава (р<0.01) лабиринта (таблица 3). АЛМ-802 при хроническом системном введении в течение 28 дней в эффективной кардиотропной дозе 2.0 мг/кг предотвращал индуцированное отменой этанола снижение числа выходов в открытые рукава ПКЛ как в абсолютном выражении (р<0.05), так и в % (р<0.01), восстанавливая указанные параметры поведения до значений интактных животных (таблица 3).
Пример 3. Влияние соединения АЛМ-802 при однократном введении на латентный период реакции при термическом раздражении ноцицепторов
В тесте «горячая пластина» установлено, что АЛМ-802 через 30 мин после введения статистически значимо увеличивает порог реакции в дозах 2.0 и 8.0 мг/кг (р<0.05, р<0.05 соответственно), через 90 мин - в дозах 4.0 и 8.0 мг/кг (р<0.01, р<0.05 соответственно) и через 120 мин - в дозах 4.0 и 8.0 мг/кг (р<0.01, р<0.05 соответственно) эффект сохраняется. Показаны зависимости «доза-эффект» и «время-эффект», согласно которым наибольшей активностью АЛМ-802 при однократном системном введении обладает в дозе 4.0 мг/кг через 90 мин после введения (фиг. 1). При сопоставлении действия АЛМ-802 с референтным препаратом триметазидином установлено, что триметазидин при однократном введении в эффективной дозе 8.0 мг/кг проявляет умеренную непродолжительную анальгетическую активность (р<0.05) только через 30 мин после введения препарата (фиг. 2)
Пример 4. Антиноцицептивное действие соединения АЛМ-802 при моделировании тонической висцеральной боли в тесте «уксусные корчи»
Анализ антиноцицептивного действия АЛМ-802 и триметазидина при моделировании тонической висцеральной боли в тесте «уксусные корчи» показал, что АЛМ-802 в дозах 2.0 и 8.0 мг/кг при однократном введении дозо-зависимо снижает количество абдоминальных сокращений, индуцированных 0,75% уксусной кислотой. Наибольшую активность АЛМ-802 проявляет в дозе 8.0 мг/кг, превосходя по выраженности эффекта референтный препарат триметазидин (р<0.05) (фиг. 3)
Данные научной литературы свидетельствуют о многих общих патофизиологических механизмах между сопутствующими психическими нарушениями и сердечно-сосудистыми заболеваниями (например, системное воспаление и вегетативная дисфункция). Двустороннее взаимодействие центральной нервной и сердечно-сосудистой систем способно объяснить растущую распространенность коморбидных тревожно-депрессивных расстройств с увеличением тяжести сердечно-сосудистых заболеваний и поддержать концепцию альтернативных патофизиологических механизмов при наличии тяжелого соматического заболевания, делая симптомы менее чувствительными или невосприимчивыми к фармакотерапии психотропными препаратами.
Впервые выявлены центральные (анксиолитические и анальгетические) эффекты оригинального кардиотропного средства из ряда производных линейных метоксифенилтриазаалканов в диапазоне доз, оказывающих положительное влияние на функции сердечно-сосудистой системы. На основании полученных данных, можно сделать вывод, что АЛМ-802 может быть использован самостоятельно и/или как дополнительное средство для купирования тревоги, обусловленной повышенной врожденной эмоциональностью (генетическая модель тревоги) и психо-эмоциональными нарушениями, возникающими при хронической алкогольной зависимости в условиях алкогольной депривации (фармакологическая модель тревоги), поскольку при моделировании тревожных состояний разной этиологии АЛМ-802 при однократном и хроническом введении проявляет анксиолитическую активность в стандартном тесте для оценки тревожного поведения. Принимая во внимание тот факт, что у лиц, склонных к злоупотреблению алкоголем, часто возникает алкогольная кардиомиопатия, которая является одной из основных причин смертности у данной категории больных, использование АЛМ-802 для купирования индуцированного отменой этанола анксиогенеза в условиях алкогольной абстиненции с учетом его основного кардиопротективного действия может оказаться полезным и эффективным.
Описание чертежей
Фиг. 1. Влияние соединения АЛМ-802 в дозах 2.0, 4.0 и 8.0 мг/кг, в/б, на латентный период реакции мышей С57В 1/6 в тесте «горячая пластина». M±SEM
Примечание
По оси абсцисс - время развития эффекта, минуты.
По оси ординат - максимально возможный эффект (МВЭ), %.
Экспериментальные группы:
«Контроль» - белый прямоугольник;
"АЛМ-802 2.0 мг/кг" - светло-серый прямоугольник
"АЛМ-802 4.0 мг/кг" - темно-серый прямоугольник
"АЛМ-802 8.0 мг/кг" - черный прямоугольник
Значения однофакторного дисперсионного анализа ANOVA (р<0.05);
*-р<0.05, **-р<0.01 по сравнению с соответствующей контрольной группой согласно критерию Даннетта.
Фигура 2. Влияние триметазидина в дозе 8.0 мг/кг, в/б, на латентный период реакции мышей С57В 1/6 в тесте «горячая пластина». M±SEM
Примечание:
По оси абсцисс - время развития эффекта, минуты.
По оси ординат - максимально возможный эффект (МВЭ), %.
Экспериментальные группы:
«Контроль» - белый прямоугольник;
"Триметазидин 8.0 мг/кг " - серый прямоугольник
*-р<0.05 по сравнению с соответствующей контрольной группой согласно Т-критерию Стьюдента.
Фиг. 3. Влияние АЛМ-802 (2.0 и 8.0 мг/кг, в/б) и триметазидина в дозе 8.0 мг/кг на число лордозов у мышей С57В 1/6 в тесте «уксусные корчи». M±SEM
Примечания.
По оси абсцисс - экспериментальные группы:
1 - Контроль,
2 - АЛМ-802 2.0 мг/кг,
3 - АЛМ-802 8.0 мг/кг,
4 - Триметазидин 8.0 мг/кг;
По оси ординат - количество лордозов.
F(3, 46)=3,8639, р=0,01512 однофакторный дисперсионный анализ (ANOVA);
*-р,0.05, **-р<0.01 по сравнению с контрольной группой согласно тесту Дункана.