Соединение ДФ-5 замедляет развитие диабетической нефропатии у крыс
- Авторы: Спасов А.А.1,2, Жуковская О.Н.3, Ращенко А.И.1, Бригадирова А.А.1,2, Литвинов Р.А.1,2, Гурова Н.А.1, Смирнов А.В.1,2, Паньшин Н.Г.1, Аббас Х.С.3, Морковник А.С.3
-
Учреждения:
- Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации
- Государственное бюджетное учреждение «Волгоградский медицинский научный центр»
- Научно-исследовательский институт физической и органической химии федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Южный федеральный университет»
- Выпуск: Том 10, № 6 (2022)
- Страницы: 549-561
- Раздел: ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
- URL: https://journal-vniispk.ru/2307-9266/article/view/132947
- DOI: https://doi.org/10.19163/2307-9266-2022-10-6-549-561
- ID: 132947
Цитировать
Аннотация
Конечные продукты гликирования играют важную роль в развитии осложнений сахарного диабета. По этой причине замедление образования поперечных сшивок гликированных белков, как предполагается, является потенциальным терапевтическим подходом к лечению и профилактике осложнений заболевания, связанных с поражением сосудов.
Цель. Оценка способности нового антисшивающего соединения ДФ-5 влиять на количество конечных продуктов гликирования и коллагена в почках, на массу тела, уровни глюкозы и гликированного гемоглобина, а также на развитие ранних проявлений поражения почек у крыс со стрептозотоциновым сахарным диабетом.
Материалы и методы. Работа проведена на 40 самцах крыс Sprague-Dawley. Через 2 месяца после индукции диабета исследуемое вещество вводили внутрижелудочно (12,5 мг/кг) 1 р/сут в течение 28 дней с помощью зонда. Определяли уровень глюкозы и гликированного гемоглобина в крови, оценивали функцию почек, а также проводили гистологическое и иммуногистохимическое исследования тканей почек.
Результаты. Регулярное внутрижелудочное введение ДФ-5 в течение 30 сут статистически значимо снижало уровень HbA1c в крови, но не влияло на уровень глюкозы в крови натощак. Соединение ДФ-5 существенно уменьшало протеинурию и предотвращало повреждение почек у экспериментальных животных за счет ограничения повреждений клубочков и канальцев. Было установлено, что соединение ДФ-5 замедляет повреждение почек на ранней стадии диабетической нефропатии, что сопровождается снижением количества конечных продуктов гликирования в ткани почек, улучшением их морфологической картины и функции.
Заключение. Полученные результаты открывают возможность для разработки дополнительного терапевтического подхода к лечению диабетической нефропатии и, возможно, других осложнений сахарного диабета.
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Александр Алексеевич Спасов
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации; Государственное бюджетное учреждение «Волгоградский медицинский научный центр»
Email: aspasov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7185-4826
доктор медицинских наук, академик РАН, заведующий кафедрой фармакологии и биоинформатики, ФГБОУ ВО ВолгГМУ Минздрава России; заведующий лабораторией экспериментальной фармакологии ГБУ ВМНЦ
Россия, 400131, г. Волгоград, пл. Павших Борцов, д. 1; 400131, г. Волгоград, пл. Павших Борцов, д. 1Ольга Николаевна Жуковская
Научно-исследовательский институт физической и органической химии федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Южный федеральный университет»
Email: zhukowskaia.ol@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-2485-2139
кандидат химических наук, старший научный сотрудник лаборатории органического синтеза
Россия, 344090, г. Ростов-на-Дону, пр-т Стачки, д. 194/2Андрей Игоревич Ращенко
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Email: a.rashencko@yandex.ru
кандидат фармацевтических наук, старший научный сотрудник лаборатории метаботропных лекарственных средств НЦИЛС
Россия, 400131, г. Волгоград, пл. Павших Борцов, д. 1Анастасия Андреевна Бригадирова
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации; Государственное бюджетное учреждение «Волгоградский медицинский научный центр»
Email: a.brigadirova@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-0957-7087
кандидат медицинских наук, доцент кафедры фармакологии и биоинформатики ФГБОУ ВО ВолгГМУ Минздрава России; младший научный сотрудник лаборатории экспериментальной фармакологии ГБУ ВМНЦ
Россия, 400131, г. Волгоград, пл. Павших Борцов, д. 1; 400131, г. Волгоград, пл. Павших Борцов, д. 1Роман Александрович Литвинов
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации; Государственное бюджетное учреждение «Волгоградский медицинский научный центр»
Автор, ответственный за переписку.
Email: litvinov.volggmu@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0162-0653
кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник лаборатории метаботропных лекарственных средств НЦИЛС, ФГБОУ ВО ВолгГМУ Минздрава России; научный сотрудник лаборатории экспериментальной фармакологии ГБУ ВМНЦ
Россия, 400131, г. Волгоград, пл. Павших Борцов, д. 1; 400131, г. Волгоград, пл. Павших Борцов, д. 1Наталия Алексеевна Гурова
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Email: gurova.vlgmed@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0670-1444
доктор медицинских наук, профессор кафедры фармакологии и биоинформатики
Россия, 400131, г. Волгоград, пл. Павших Борцов, д. 1Алексей Владимирович Смирнов
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации; Государственное бюджетное учреждение «Волгоградский медицинский научный центр»
Email: alexey-smirnov@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0001-5351-6105
доктор медицинских наук, заведующий кафедрой патологической анатомии ФГБОУ ВО ВолгГМУ Минздрава России
Россия, 400131, г. Волгоград, пл. Павших Борцов, д. 1; 400131, г. Волгоград, пл. Павших Борцов, д. 1Николай Геннадьевич Паньшин
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Email: panshin.nickolay@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-4035-4108
кандидат медицинских наук, доцент кафедры патологической анатомии
Россия, 400131, г. Волгоград, пл. Павших Борцов, д. 1Хайдер Сабри Аббас Аббас
Научно-исследовательский институт физической и органической химии федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Южный федеральный университет»
Email: vip.haider89@gmail.ru
магистрант лаборатории органического синтеза
Россия, 344090, г. Ростов-на-Дону, пр-т Стачки, д. 194/2Анатолий Савельевич Морковник
Научно-исследовательский институт физической и органической химии федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Южный федеральный университет»
Email: asmork@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9182-6101
доктор химических наук, главный научный сотрудник лаборатории органического синтеза
Россия, 344090, г. Ростов-на-Дону, пр-т Стачки, д. 194/2Список литературы
- Silva J.A.D., Souza E.C.F., Echazú Böschemeier A.G., Costa C.C.M.D., Bezerra H.S., Feitosa E.E.L.C. Diagnosis of diabetes mellitus and living with a chronic condition: participatory study // BMC Public Health. – 2018. – Vol. 18, No. 1. – Art. ID: 699. doi: 10.1186/s12889-018-5637-9
- Singh V.P., Bali A., Singh N., Jaggi A.S. Advanced Glycation End Products and Diabetic Complications // Korean J. Physiol. Pharmacol. – 2014. – Vol. 18, No. 1. – P. 1–14. doi: 10.4196/kjpp.2014.18.1.1
- Rhee S.Y., Kim Y.S. The Role of Advanced Glycation End Products in Diabetic Vascular Complications // Diabetes Metab. J. – 2018. – Vol. 42, No. 3. – P. 188–195. doi: 10.4093/dmj.2017.0105
- Chaudhuri J., Bains Y., Guha S., Kahn A., Hall D., Bose N., et al. The Role of Advanced Glycation End Products in Aging and Metabolic Diseases: Bridging Association and Causality // Cell Metab. – 2018. – Vol .28, No. 3. – P. 337–352. doi: 10.1016/j.cmet.2018.08.014
- Bodiga V.L., Eda S.R., Bodiga S. Advanced glycation end products: role in pathology of diabetic cardiomyopathy // Heart Fail Rev. – 2014. – Vol. 19, No. 1. – P. 49–63. doi: 10.1007/s10741-013-9374-y
- Bhat S., Mary S., Giri A.P., Kulkarni M.J. Advanced Glycation End Products (AGEs) in Diabetic Complications / Mechanisms of Vascular Defects in Diabetes Mellitus. Advances in Biochemistry in Health and Disease // Edited by Kartha C.C., Ramachandran S., Pillai R.M. Cham: Springer International Publishing, 2017. – P. 423–449. doi: 10.1007/978-3-319-60324-7_19
- Rabbani N., Thornalley P.J. Advanced glycation end products in the pathogenesis of chronic kidney disease // Kidney Int. – 2018. – Vol. 93, No. 4 – P. 803–813. doi: 10.1016/j.kint.2017.11.034
- Nabi R., Alvi S.S., Saeed M., Ahmad S., Khan M.S. Glycation and HMG-CoA Reductase Inhibitors: Implication in Diabetes and Associated Complications // Curr. Diabetes Rev. – 2019. – Vol. 15, No. 3. – P. 213–223. doi: 10.2174/1573399814666180924113442
- Nabi R., Alvi S.S., Khan R.H., Ahmad S., Ahmad S., Khan M.S. Antiglycation study of HMG-R inhibitors and tocotrienol against glycated BSA and LDL: A comparative study // Int. J. Biol. Macromol. – 2018. – Vol. 116. – P. 983–992. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2018.05.115
- Rahbar S., Figarola J.L. Novel inhibitors of advanced glycation endproducts // Arch. Biochem. Biophys. – 2003. – Vol. 419, No. 1. – P. 63–79. doi: 10.1016/j.abb.2003.08.009
- Akhter F., Khan M.S., Ahmad S. Acquired immunogenicity of calf thymus DNA and LDL modified by D-ribose: a comparative study // Int. J. Biol. Macromol. – 2015. – Vol. 72. – P. 1222–1227. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2014.10.034
- Jabir N.R., Ahmad S., Tabrez S. An insight on the association of glycation with hepatocellular carcinoma // Semin. Cancer. Biol. – 2018. – Vol. 49. – P. 56–63. doi: 10.1016/j.semcancer.2017.06.005
- Brings S., Fleming T., Freichel M., Muckenthaler M.U., Herzig S., Nawroth P.P. Dicarbonyls and Advanced Glycation End-Products in the Development of Diabetic Complications and Targets for Intervention // Int. J. Mol. Sci. – 2017. – Vol. 18, No. 5. – Art. ID: 984. doi: 10.3390/ijms18050984
- Vasan S., Foiles P., Founds H. Therapeutic potential of breakers of advanced glycation end product–protein crosslinks // Arch. Biochem. Biophys. – 2003. – Vol. 419, No. 1. – P. 89–96. doi: 10.1016/j.abb.2003.08.016
- Zuehlke C.W. Methods of Organic Elemental Microanalysis // J. Am. Chem. Soc. – 1963. – Vol. 85, No. 16. – Art. ID: 2536. doi: 10.1021/ja00899a055
- Vasan S., Zhang X., Zhang X., Kapurniotu A., Bernhagen J., Teichberg S., Basgen J., Wagle D., Shih D., Terlecky I., Bucala R., Cerami A., Egan J., Ulrich P. An agent cleaving glucose-derived protein crosslinks in vitro and in vivo // Nature. – 1996. – Vol. 382, No. 6588. – P. 275–278. doi: 10.1038/382275a0
- Жуковская О.Н., Анисимова В.А., Морковник А.С., Петров В.И., Спасов А.А., Ращенко А.И., Бригадирова А.А., Аббас Х.С.А. 9-бензил-2-бифенилимидазо[1,2-а]бензимидазол и его фармацевтически приемлемые соли, проявляющие свойства разрушителей поперечных сшивок гликированных белков. RU 2627769 C1, 2017.
- Zhang B., He K., Chen W., Cheng X., Cui H., Zhong W., Li S., Wang L. Alagebrium (ALT-711) improves the anti-hypertensive efficacy of nifedipine in diabetic-hypertensive rats // Hypertens. Res. – 2014. – Vol. 37, No. 10. – P. 901–907. doi: 10.1038/hr.2014.98
- Cheng G., Wang L.L., Qu W.S., Long L., Cui H., Liu H.Y., Cao Y.L., Li S. C16, a novel advanced glycation endproduct breaker, restores cardiovascular dysfunction in experimental diabetic rats // Acta Pharmacol. Sin. – 2005. – Vol. 26, No. 12. – P. 1460–1466. doi: 10.1111/j.1745-7254.2005.00240.x
- Cheng G., Wang L.L., Long L., Liu H.Y., Cui H., Qu W.S., Li S. Beneficial effects of C36, a novel breaker of advanced glycation endproducts cross-links, on the cardiovascular system of diabetic rats // Br. J. Pharmacol. – 2007. – Vol. 152, No. 8. – P. 1196–1206. doi: 10.1038/sj.bjp.0707533
- Spasov A.A., Zhukovskaya O.N., Brigadirova A.A., Abbas H.S.A., Anisimova V.A., Sysoeva V.A., Rashchenko A.I., Litvinov R.A., Mayka O.Yu., Babkov D.A., Morkovnik A.S. Synthesis and pharmacological activity of 2-(biphenyl-4-yl)imidazo[1,2-a]benzimidazoles // Russ. Chem. Bull. – 2017. – Vol. 66. – P. 1905–1912. doi: 10.1007/s11172-017-1965-7
- Cho S.J., Roman G., Yeboah F., Konishi Y. The Road to Advanced Glycation End Products: A Mechanistic Perspective // Curr. Med. Chem. – 2007. – Vol. 14, No. 15. – P. 1653–1671. doi: 10.2174/092986707780830989
- Tang S.C.W., Yiu W.H. Innate immunity in diabetic kidney disease // Nat. Rev. Nephrol. 2020- Vol. 16. – P. 206–222. doi: 10.1038/s41581-019-0234-4
- Yao D., Wang S., Wang M., Lu W. Renoprotection of dapagliflozin in human renal proximal tubular cells via the inhibition of the high mobility group box 1receptor for advanced glycation end productsnuclear factorκB signaling pathway // Mol. Med. Rep. – 2018. – Vol. 18, No. 4. – P. 3625–3630. doi: 10.3892/mmr.2018.9393.
- Kolset S.O., Reinholt F.P., Jenssen T. Diabetic Nephropathy and Extracellular Matrix // J. Histochem. Cytochem. – 2012. – Vol. 60, No. 12. – P. 976–986. doi: 10.1369/0022155412465073
- Dalla Vestra M., Saller A., Mauer M., Fioretto P. Role of mesangial expansion in the pathogenesis of diabetic nephropathy // J. Nephrol. – 2001. – Vol. 14, Suppl 4. – P. 51–57.
- Amorim R.G., Guedes G. da S., Vasconcelos S.M. de L., Santos J.C. de F. Kidney Disease in Diabetes Mellitus: Cross-Linking between Hyperglycemia, Redox Imbalance and Inflammation // Arq. Bras. Cardiol. – 2019. – Vol. 112, No. 5. – P. 577-587. doi: 10.5935/abc.20190077. Erratum in: Arq. Bras. Cardiol. – 2019. – Vol. 113, No. 1. – Art. ID: 182.
- Vasan S., Foiles P.G., Founds H.W. Therapeutic potential of AGE inhibitors and breakers of AGE protein cross-links // Expert Opin. Investig. Drugs. – 2001. – Vol. 10, No. 11. – P. 1977–1987. doi: 10.1517/13543784.10.11.1977
- Forbes J.M., Thallas V., Thomas M.C., Founds H.W., Burns W.C., Jerums G., Cooper ME. The breakdown of preexisting advanced glycation end products is associated with reduced renal fibrosis in experimental diabetes // FASEB J. – 2003. – Vol. 17, No. 12. – P. 1762–1764. doi: 10.1096/fj.02-1102fje
- Kim Y.S., Kim J., Kim C.S., Sohn E.J., Lee Y.M., Jeong I.H., Kim H., Jang D.S., Kim J.S. KIOM-79, an Inhibitor of AGEs–Protein Cross-linking, Prevents Progression of Nephropathy in Zucker Diabetic Fatty Rats // Evid. Based Complement. Alternat. Med. – 2011. – Vol. 2011. – P. 1–10. doi: 10.1093/ecam/nep078
- Jung E., Park S.B., Jung W.K., Kim H.R., Kim J. Antiglycation Activity of Aucubin In Vitro and in Exogenous Methylglyoxal Injected Rats // Molecules. – 2019. – Vol. 24, No. 20. – Art. ID: 3653. doi: 10.3390/molecules24203653
- Kim J., Kim C.S., Kim Y.S., Lee I.S., Kim J.S. Jakyakgamcho-tang and Its Major Component, Paeonia Lactiflora, Exhibit Potent Anti-glycation Properties // J. Exerc. Nutrition Biochem. – 2016. – Vol. 20, No. 4. – P. 60–64. doi: 10.20463/jenb.2016.0049
- Kim C.S., Jo K., Pyo M.K., Kim J.S., Kim J. Pectin lyase-modified red ginseng extract exhibits potent anti-glycation effects in vitro and in vivo // J. Exerc. Nutrition Biochem. – 2017. – Vol. 21, No. 2. – P. 56–62. doi: 10.20463/jenb.2017.0011
- Coughlan M.T., Forbes J.M., Cooper M.E. Role of the AGE crosslink breaker, alagebrium, as a renoprotective agent in diabetes // Kidney International. – 2007. – Vol. 72, Suppl. 106. – P. 54–60. doi: 10.1038/sj.ki.5002387
- Thallas-Bonke V., Lindschau C., Rizkalla B., Bach L.A., Boner G., Meier M., Haller H., Cooper M.E., Forbes J.M. Attenuation of Extracellular Matrix Accumulation in Diabetic Nephropathy by the Advanced Glycation End Product Cross-Link Breaker ALT-711 via a Protein Kinase C- -Dependent Pathway // Diabetes. – 2004. – Vol. 53. – P. 2921–2930. doi: 10.2337/diabetes.53.11.2921
- Yang S., Litchfield J.E., Baynes J.W. AGE-breakers cleave model compounds, but do not break Maillard crosslinks in skin and tail collagen from diabetic rats // Arch. Biochem. Biophys. – 2003. – Vol. 412, No. 1. – P. 42–46. doi: 10.1016/S0003-9861(03)00015-8
- Nasiri R., Field M.J., Zahedi M., Moosavi-Movahedi A.A. Cross-Linking Mechanisms of Arginine and Lysine with α,β-Dicarbonyl Compounds in Aqueous Solution // J. Phys. Chem. A. – 2011. – Vol. 115, No. 46. – P. 13542–13555. doi: 10.1021/jp205558d
- Nasiri R., Field M.J., Zahedi M., Moosavi-Movahedi A.A. Comparative DFT Study To Determine if α-Oxoaldehydes are Precursors for Pentosidine Formation // J. Phys. Chem. A. – 2012. – Vol. 116, No. 11. – P. 2986–2996. doi: 10.1021/jp2104165
- Nobécourt E., Zeng J., Davies M.J., Brown B.E., Yadav S., Barter P.J., Rye K.A. Effects of cross-link breakers, glycation inhibitors and insulin sensitisers on HDL function and the non-enzymatic glycation of apolipoprotein A-I // Diabetologia. – 2008. – Vol. 51, No. 6. – P. 1008–1017. doi: 10.1007/s00125-008-0986-z
- Kim T., Spiegel D.A. The Unique Reactivity of N-Phenacyl-Derived Thiazolium Salts Toward α-Dicarbonyl Compounds // Rejuvenation Res. – 2013. – Vol. 16, No. 1. – P. 43–50. doi: 10.1089/rej.2012.1370
- Sherwani S.I., Khan H.A., Ekhzaimy A., Masood A., Sakharkar M.K. Significance of HbA1c Test in Diagnosis and Prognosis of Diabetic Patients // Biomark Insights. – 2016. – Vol. 11. – P. 95–104. doi: 10.4137/BMI.S38440
- Nagai R., Murray D.B., Metz T.O., Baynes J.W. Chelation: A Fundamental Mechanism of Action of AGE Inhibitors, AGE Breakers, and Other Inhibitors of Diabetes Complications // Diabetes. 2012. – Vol. 61, No. 3. – P. 549–559. doi: 10.2337/db11-1120
- Toprak C., Yigitaslan S. Alagebrium and Complications of Diabetes Mellitus // Eurasian J. Med. – 2019. – Vol. 51, No. 3. – P. 285–292. doi: 10.5152/eurasianjmed.2019.18434
Дополнительные файлы
