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

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

Грибакина О.Г., Шевченко Р.В., Бочков П.О., Новицкий А.А., Литвин А.А.,

Колыванов Г.Б., Жердев В.П.

ФГБНУ «НИИ фармакологии имени В.В. Закусова», Москва

Резюме. Изучено влияние соединения ГМЛ-1 на активность изоформы цитохрома Р450 CYP2C9 и CYP1A2 по маркерным препаратам ло-зартану 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

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. - С.36-40. DOI: 10.24411/2587-7836-2019-10045.

Study of the effect of anxiolytic GML-1 on the activity of cytochrome CYP2C9 and CYP1A2 isoforms

Gribakina OG, Shevchenko RV, Bochkov PO, Novitskiy AA, Litvin AA,

Kolyvanov GB, Zherdev VP FSBI «Zakusov Institute of Pharmacology», Moscow

Resume. Effects of GML-1 compound on activity of isoforms CYP2C9 and CYP1A2 of cytochrome P450 using marker drugs losartane and caffeine in experiments on rats were studied. GML-1 in a dose 10 mg/kg of 10 times higher than the maximum effective anxiolytic dose 1 mg / kg (intraperitoneal administration) did not produce changes of the studied isoforms activity. Study of duration of GML-1 in a dose 10 mg/kg administration on the CYP2C9 activity changing was shown that 3 and 4 days administration of the drug did not affect neither inhibiting nor inducing effect of CYP2C9 isoform.

Keywords: GML-1; CYP2C9; CYP1A2; losartane; caffeine; metabolic ratio; drug-drug interaction

For citations:

Gribakina OG, Shevchenko RV, Bochkov PO, Novitskiy AA, Litvin AA, Kolyvanov GB, Zherdev VP. Study of the effect of anxiolytic GML-1 on the activity of cytochrome

CYP2C9 and CYP1A2 isoforms. Farmakokinetika ifarmakodinamika. 2019;2:36-40. (In Russ). DOI: 10.24411/2588-0519-2019-10045.

Введение

Цитохром Р450 (CYP) является важной метаболи-зирующей 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 CYP1k2 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.

после субхроничееского введения ГМЛ-1 крысам в дозе 10 мг/кг

Примечание'. I — введение лозартана без ГМЛ-1

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).

«ММЮИШШ

Рис. 2. Метаболические отношения

Примечание: К — введение лозартана в дозе 30 мг/кг без ГМЛ-1

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

Рис. 3. МО теобромина к кофеину послевведенияГМЛ-1 в дозе 10 мг/кг (n = 8; х + Sx); I контроль; II — 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).

Рис. 4. МО параксантина к кофеину после введения ГМЛ-1 в дозе 10 мг/кг

Примечания: I — контроль; II — ГМЛ-1

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 ГМЛ-1 (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.

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ

Грибакина Оксана Геннадьевна

ORCID ID: 0000-0002-4604-4346 SPIN код: 6266-8161

к. б. н., н. с. лаборатории фармакокинетики ФГБНУ «Научно-исследовательский институт фармакологии имени В.В. Закусова», Москва

Шевченко Роман Владимирович

ORCID ID: 0000-0003-4646-7733 SPIN код: 1844-6202

к. м. н., н. с. лаборатории фармакокинетики ФГБНУ «Научно-исследовательский институт фармакологии имени В.В. Закусова», Москва

Бочков Павел Олегович

ORCID ID: 0000-0001-8555-5969 SPIN код: 5576-8174

к. б. н., с. н. с. лаборатории фармакокинетики ФГБНУ «Научно-исследовательский институт фармакологии имени В.В. Закусова», Москва

Новицкий Александр Александрович

ORCID ID: 0000-0003-3188-6257 н. с. лаборатории фармакокинетики ФГБНУ «Научно-исследовательский институт фармакологии имени В.В. Закусова», Москва

Литвин Александр Алексеевич

ORCID ID: 0000-0002-2818-3457 SPIN код: 6193-5770

д. б. н., в. н. с. лаборатории фармакокинетики ФГБНУ «Научно-исследовательский институт фармакологии имени В.В. Закусова», Москва

Колыванов Геннадий Борисович

ORCID ID: 0000-0002-2571-0047 SPIN код: 2538-8639

д. б. н., в. н. с. лаборатории фармакокинетики ФГБНУ «Научно-исследовательский институт фармакологии имени В.В. Закусова», Москва

Жердев Вдадимир Павлович Автор, ответственный за переписку

e-mail: zherdevpharm@mail.ru ORCID ID: 0000-0003-2710-7134 SPIN код: 2213-9592

д. м. н., профессор, заведующий лабораторией фармакокинетики ФГБНУ «Научноисследовательский институт фармакологии имени В.В. Закусова», Москва

Gribakina Oxana

ORCID ID: 0000-0002-4604-4346 SPIN code: 6266-8161

Candidate of Biological Sciences, Research Officer of laboratory pharmacokinetics FSBI «Zakusov institute of Pharmacology», Moscow

Shevchenko Roman

ORCID ID: 0000-0003-4646-7733 SPIN code: 1844-6202

Candidate of Medical Sciences, Research Officer of laboratory pharmacokinetics FSBI «Zakusov institute of Pharmacology», Moscow

Bochkov Pavel

ORCID ID: 0000-0001-8555-5969 SPIN code: 5576-8174

Candidate of Biological Sciences, Senior Research Officer of laboratory pharmacokinetics FSBI «Zakusov institute of Pharmacology», Moscow

Novitsky Alexander

ORCID ID: 0000-0003-3188-6257 Research Officer of laboratory pharmacokinetics FSBI «Zakusov institute of Pharmacology», Moscow

Litvin Alexander

ORCID ID: 0000-0002-2818-3457

SPIN code: 6193-5770

Doctor of Biological sciences, leading researcher of the laboratory of pharmacokinetics FSBI «Zakusov institute of Pharmacology», Moscow

Kolyvanov Gennadiy ORCID ID: 0000-0002-2571-0047 SPIN code: 2538-8639

Doctor of Biological sciences, Leading researcher of the laboratory of pharmacokinetics FSBI «Zakusov institute of Pharmacology», Moscow

Zherdev Vladimir Corresponding author

e-mail: zherdevpharm@mail.ru ORCID ID: 0000-0003-2710-7134 SPIN code: 2213-9592

MD, professor, Head of laboratory pharmacokinetics FSBI «Zakusov institute of Pharmacology», Moscow

«МММЮИШШ

Литература / References

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. JPharmacol Exp Ther. 1994;270(1):414—423.

3. Кукес В.Г., Грачев С.В., Сычев Д.А., Раменская Г.В. Метаболизм лекарственных средств. 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-а ] 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- ]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 ГВ., 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. iklin. 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. iklin. 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).].