Исследование возможностей прогнозирования фармакодинамических свойств лекарственных препаратов in silico на примере сопоставления данных о клиническом применении нафазолина и результатов компьютерного моделирования


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Выполнен прогноз фармакологических свойств нафазолина с использованием компьютерной программы PASS 2019 и веб-ресурса ADVER-Pred информационно-вычислительной платформы Way2Drug. Установлены биологическая активность, механизмы действия, токсические и побочные эффекты, а также другие виды активности исследуемого препарата, связанные с взаимодействием с нежелательными мишенями, метаболизмом и регуляцией экспрессии генов. Проведено сравнение полученных с помощью компьютерного моделирования результатов прогноза фармакологических свойств нафазолина с имеющимися в литературных источниках сведениями о его системных эффектах при клиническом применении и отравлениях.Установлено, что исследуемое химическое соединение обладает весьма широким спектром действия, что связано в первую очередь со стимулированием адренорецепторов и имидазолиновых рецепторов, расположенных во многих органах и тканях организма. Вместе с тем прогнозируемые с помощью компьютерного моделирования другие механизмы действия нафазолина позволяют определить возможные направления дальнейших исследований его клинического применения. Среди токсических и побочных эффектов, наряду с такими известными нежелательными явлениями, как воздействие на центральную нервную систему и артериальная гипертензия, при клиническом применении нафазолина особое внимание необходимо уделить прогнозируемым с высокой степенью вероятности кардио-, гепато- и нефротоксическим эффектам. Выраженное токсическое действие нафазолина может обусловливать возникновение жизнеугрожающих состояний - острого нарушения мозгового кровообращения, инфаркта миокарда, нарушений ритма сердца, острой левожелудочковой недостаточности. Получены данные, подтверждающие, что использование современных компьютерных методов, обеспечивающих оценку биологической активности на основе структурной формулы лекарственно-подобного соединения, позволяет с высокой степенью достоверности получать прогноз как для новых фармакологических веществ, так и для разрешенных к клиническому применению лекарственных препаратов с целью уточнения их фармакологических свойств.

Об авторах

В. С. Иванов

Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова

Автор, ответственный за переписку.
Email: vmeda-nio@mil.ru
Россия, Санкт-Петербург

А. Б. Селезнёв

Государственный научно-исследовательский испытательный институт военной медицины; Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова

Email: vmeda-nio@mil.ru
Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Е. В. Ивченко

Государственный научно-исследовательский испытательный институт военной медицины

Email: vmeda-nio@mil.ru
Россия, Санкт-Петербург

Д. В. Черкашин

Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова

Email: vmeda-nio@mil.ru
Россия, Санкт-Петербург

Г. Г. Кутелев

Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова

Email: vmeda-nio@mil.ru
Россия, Санкт-Петербург

Ю. Г. Бойко

Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова

Email: vmeda-nio@mil.ru
Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Варвянская, А.В. Топические назальные деконгестанты: сравнительная характеристика и обзор побочных эффектов / А.В. Варвянская, А.С. Лопатин // Росс. ринология. – 2015. – № 4. – С. 50–56.
  2. Владимиров, В.Г. Радиопротекторы: структура и функция / В.Г. Владимиров, И.И. Красильников, О.В. Арапов. – Киев: Наук. думка, 1989. – 264 с.
  3. Лекарственные средства, применение которых может вызвать развитие или утяжеление сердечной недостаточности: основные положения заявления экспертов Американской ассоциации кардиологов (часть III) // Доказательная кардиология. – 2017. – № 1. – С. 26–40.
  4. Машковский, М.Д. Лекарственные средства. – 16-е изд., перераб., испр. и доп. / М.Д. Машковский. – М.: Новая волна: Издатель Умеренков, 2019. – 1216 с.
  5. Поройков, В.В. Компьютерное конструирование лекарств: от поиска новых фармакологических веществ до системной фармакологии / В.В. Поройков // Биомед. химия. – 2020. – Т. 66, вып. 1. – С. 30–41.
  6. Промышленная фармация. Путь создания продукта: монография / Ж.И. Аладышева [и др.]; под ред. А.Л. Хохлова и Н.В. Пятигорской. – М., 2019. – 394 с.
  7. Пшеничная, Е.В. Деконгестанты и их побочные действия в лечении острого ринита у детей (клинический пример) / Е.В. Пшеничная, А.П. Дудчак, Н.А. Усенко // Мать и дитя в Кузбассе. – 2018. – № 3. – С. 50–53.
  8. Рехарская, Е.М. Фосфоресценция некоторых лекарственных препаратов нафталинового ряда в водных средах / Е.М. Рехарская, Т.В. Поленова, А.Г. Борзенко // Вестн. Московского университета. Серия 2: Химия. – 2004. – Т. 42, № 5. – С. 112–116.
  9. Тришкин, Д.В. Современное состояние и перспективы развития персонализированной медицины, высокотехнологичного здравоохранения и технологий здоровьесбережения в медицинской службе Вооруженных сил Российской Федерации / Д.В. Тришкин [и др.] // Вестн. Росс. воен.-мед. акад. – 2019. – № 3 (67). – С. 145–150.
  10. Тулупов, Д.А. Современные аспекты применения назальных сосудосуживающих и вспомогательных препаратов в педиатрической практике / Д.А. Тулупов // Мед. совет. – 2018. – № 2. – С. 114–117.
  11. Федоров, Д.Б. Исследование препарата нафтизин в вещественных доказательствах и биологических жидкостях / Д.Б. Федоров, С.В. Волченко, В.Н. Куклин // Суд.-мед. экспертиза. – 2013. – № 5. – С. 29–33.
  12. Филимонов, Д.А. Компьютерное прогнозирование спектров биологической активности химических соединений: возможности и ограничения / Д.А. Филимонов [и др.] // Biomedical Chemistry: Research and Methods. – 2018. – Т. 1, № 1. – С. 1–21.
  13. 13.Chapman, R.A. Which of caffeine’s chemical relatives are able to evoke contractures in mammalian heart? / R.A. Chapman, C. Leoty // Recent advances in studies on cardiac structure and metabolism. – 1975. – № 7. – P. 425–430.
  14. Corboz, M.R. Mechanism of decongestant activity of α2adrenoceptor agonists / M.R. Corboz [et al.] // Pulmonary Pharmacology & Therapeutics. – 2008. – Vol. 21, Issue 3. – P. 449–454.
  15. Costantino, G. Ischemic stroke in a man with naphazoline abuse story / G. Costantino [et al.] // American Journal of Emergency Medicine. – 2007. – Vol. 25, № 8. – P. 983.
  16. Di Lorenzo, C. Nasal decongestant and chronic headache: a case of naphazoline overuse headache? / C. Di Lorenzo [et al.] // F1000Research. – 2013. – № 2. – P. 237.
  17. Di Masi, J.A. Innovation in the pharmaceutical industry: New estimates of R&D costs / J.A. Di Masi, H.G. Grabowski, R.W. Hansen // J. Health Econ. – 2016. – № 47. – Р. 20–33.
  18. Filimonov, D. Chemical similarity assessment through multilevel neighborhoods of atoms: definition and comparison with the other descriptors / D. Filimonov [et al.] // J. Chem. Inf. Comput. Sci. – 1999. – № 39 (4). – Р. 666–670.
  19. Fukushima, H. Acute pulmonary edema associated with naphazoline ingestion / H. Fukushima [et al.] // Clinical Toxicology (Phila). – 2008. – Vol. 46, № 3. – P. 254–256.
  20. Gollоm, J. The problem of nasal medication with particular reference to Privine HCL 0.1% / J. Gollоm // Canadian Medical Association Journal. – 1944. – Vol. 51, № 2. – P. 123–126.
  21. Hainsworth, W.C. Accidental poisoning with naphazoline («PRIVINE») hydrochlorid / W.C. Hainsworth // American Journal of Diseases of Children. – 1948. – Vol. 75, № 1. – P. 76–80.
  22. Hünerman, T. Kritisches zur Schnupfentherapie / T. Hünerman // Deutsche Medizinische Wochenschrift. – 1942. – Bd. 68. – S. 580–581.
  23. Ivanov, S.M. ADVERPred – web service for prediction of adverse effects of drugs / S.M. Ivanov [et al.] // Journal of Chemical Information and Modeling. – 2018. – № 58 (1). – Р. 8–11.
  24. Johnson, D.A. The pharmacology of alpha-adrenergic decongestants / D.A. Johnson, J.G. Hricik // Pharmacotherapy. – 1993. – Vol. 13, № 6. – Pt. 2. – P. 110–115.
  25. Kuzminov, B. Rationale for naphazoline effects in-depth study / B. Kuzminov, V. Turkina, Y. Kuzminov // Current Issues in Pharmacy and Medical Sciences. – 2018. – Vol. 39, № 1. – P. 29–33.
  26. Lowry, J.A. Significance of the imidazoline receptors in toxicology / J.A. Lowry, J.T. Brown // Clinical Toxicology. – 2014. – Vol. 52, № 5. – P. 454–469.
  27. Masasi, F. Research on chemical antiradiation protection in Japan / F. Masasi // Strahlentherapie. – 1962. – Bd. 117, № 1. – Р. 142–146.
  28. McEvoy, G.K. AHFS Drug information 2006. Naphazoline hydrochloride / G.K. McEvoy // Bethesda: American Society of Health-System Pharmacists. – 2006. – P. 2827–2828.
  29. McGrath, J.C. Localization of α-adrenoceptors: JR Vane Medal Lecture / J.C. McGrath // British journal of pharmacology. – 2015. – Vol. 172, № 5. – P. 1179–1194.
  30. Mourret, A. Etude de l’efficacite de trois heterocyles azotes radioprotecteurs sur des souris c3h irradiees au cobalt 60 / A. Mourret, C. Agnius, R. Rinaldi // Comptes rendus de l’Académie des Sciences. – 1972. – Vol. 275, № 14. – P. 1575–1578.
  31. Ono, Y. Tissue hypoperfusion, hypercoagulopathy, and kidney and liver dysfunction after ingestion of a naphazoline-containing anti-septic / Y. Ono, N. Ono, K. Shinohara // Case reports in emergency medicine. – 2017. – Vol. 2017. – Article ID 3968045. – 5 р.
  32. Prouillac, C. Evaluation, in vitro, of the radioprotection of DNA from é-rays by naphazoline / C. Prouillac [et al.] // – Comptes Rendus Biologies. – 2006. – Vol. 329, Issue 3. – P. 196–199.
  33. Ramey, J.T. Rhinitis medicamentosa / J.T. Ramey, E. Bailen, R.F. Lockey // Journal of Investigational Allergology and Clinical Immunology. – 2006. – Vol. 16, № 3. – P. 148–155.
  34. Ruffolo, R.R. Distribution and function of peripheral α-adrenoceptors in the cardiovascular system / R.R. Ruffolo // Pharmacology Biochemistry and Behavior. – 1985. – Vol. 22, № 5. – P. 827–833.
  35. Sarchielli, P. Nitric oxide metabolites, prostaglandins and trigeminal vasoactive peptides in internal jugular vein blood during spontaneous migraine attacks / P. Sarchielli [et al.] // Cephalalgia. – 2000. – Vol. 20, № 10. – P. 907–1018.
  36. Wenzel, S. Course and therapy of intoxication with imidazoline derivate naphazoline / S. Wenzel [et al.] // Int. J. Pediatr. Otorhinolaryngol. – 2004. – Vol. 68, № 7. – P. 979–983.
  37. Willems, E.W. Possible role of alpha-adrenoceptor subtypes in acute migraine therapy / E.W. Willems [et al.] // Chephalalgia. – 2003. – Vol. 23, № 4. – P. 245–257.
  38. Zavala, J.A.A. Hemorrhagic stroke after naphazoline exposition: case report / J.A.A. Zavala [et al.] // Arquivos de NeuroPsiquiatria. – 2004. – Vol. 62, № 3-B. – P. 889–891.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Иванов В.С., Селезнёв А.Б., Ивченко Е.В., Черкашин Д.В., Кутелев Г.Г., Бойко Ю.Г., 2020

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).