СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА АНТИОКСИДАНТНОЙ АКТИВНОСТИ ДОНЕПЕЗИЛА, ЭЛАМЕПРЕТИДА И ОЛИГОМАННАТА НАТРИЯ В УСЛОВИЯХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ БОЛЕЗНИ АЛЬЦГЕЙМЕРА

УДК 616.89-008.454:615.275.4

DOI: 10.31684/25418475-2024-4-62

Поздняков Д. И.
Пятигорский медико-фармацевтический институт – филиал ФГБОУ ВО ВолгГМУ Минздрава России
Россия, 357532, Ставропольский край, г. Пятигорск, пр. Калинина, 11
E-mail: Pozdniackow.dmitry@yandex.ru
https://orcid.org/0000-0002-5595-8182

Вихорь А. А.
Пятигорский медико-фармацевтический институт – филиал ФГБОУ ВО ВолгГМУ Минздрава России
Россия, 357532, Ставропольский край, г. Пятигорск, пр. Калинина, 11
E-mail: Pozdniackow.dmitry@yandex.ru
https://orcid.org/0009-0009-9892-0326

Ключевые слова: болезнь Альцгеймера, окислительный стресс, антиоксиданты, донепезил, крысы

Аннотация:

Актуальность. Окислительный стресс является неотъемлемой составляющей патогенеза болезни Альцгеймера и связан со многими патологическими изменениями структур головного мозга, провоцируя нейродегенерацию. Значимая роль окислительного стресса в патофизиологии болезни Альцгеймера актуализирует использование антиоксидантов в лечении данного заболевания.

Цель исследования. В условиях экспериментальной болезни Альцгеймера оценить антиоксидантное действие донепезила, олигоманната натрия и эламепретида.

Материалы и методы. В качестве анализируемых объектов выступали эламепретид (внутрибрюшинно), донепезил (перорально) и олигоманнат натрия (перорально), которые вводились в дозе 50 мг/кг курсом 21 день. Экспериментальную болезнь Альцгеймера воспроизводили на половозрелых крысах самках Wistar путем введения агрегатов β-амилоида в СА1-часть гиппокампа. Антиоксидантный статус в ткани гиппокампа оценивали по изменению активности супероксиддисмутазы, каталазы и глутатионпероксидазы, а также концентрации митохондриального пероксида водорода и активных продуктов, реагирующих с 2-тиобарбитуровой кислотой.

Результаты. Показано, что применение донепезила и эламепретида способствует повышению активности антиоксидантных ферментов: супероксиддисмутазы, каталазы и глутатионпероксидазы в ткани гиппокампа крыс с экспериментальной болезнью Альцгеймера. Содержание митохондриального пероксида водорода и активных продуктов, реагирующих с 2-тиобарбитуровой кислотой, при введении животным эламепретида и донепезила было ниже, чем в группе негативного контроля. Введение олигоманната натрия приводило к повышению активности супероксиддисмутазы и каталазы, а также уменьшению концентрации митохондриального пероксида водорода и активных продуктов, реагирующих с 2-тиобарбитуровой кислотой. При этом антиоксидантная активность эламепретида была выше, чем у донепезила и олигоманната натрия.

Заключение. Проведенное исследование позволяет предполагать высокий антиоксидантный потенциал эламепретида, превосходящий таковой у донепезила и олигоманната натрия.

Библиографические ссылки:

Volkman R., Offen D. Concise Review: Mesenchymal Stem Cells in Neurodegenerative Diseases. Stem Cells. 2017; 35(8): 1867-1880.https://doi.org/10.1002/stem.2651

Kadry H., Noorani B., Cucullo L. A blood-brain barrier overview on structure, function, impairment, and biomarkers of integrity. Fluids Barriers CNS. 2020; 17(1): 69.https://doi.org/10.1186/s12987-020-00230-3

Liu Z., Zhou T., Ziegler A.C., Dimitrion P., Zuo L. Oxidative Stress in Neurodegenerative Diseases: From Molecular Mechanisms to Clinical Applications. Oxid Med Cell Longev. 2017; 2017: 2525967.https://doi.org/10.1155/2017/2525967

Cheignon C., Tomas M., Bonnefont-Rousselot D., Faller P., Hureau C., Collin F. Oxidative stress and the amyloid beta peptide in Alzheimer's disease. Redox Biol. 2018: 450-464.https://doi.org/10.1016/j.redox.2017.10.014

Beura S.K., Dhapola R., Panigrahi A.R., Yadav P., Reddy D.H., Singh S.K. Redefining oxidative stress in Alzheimer's disease: Targeting platelet reactive oxygen species for novel therapeutic options. Life Sci. 2022; 306: 120855.https://doi.org/10.1016/j.lfs.2022.120855

Zhou F., Xie X., Zhang H., Liu T. Effect of antioxidant intake patterns on risks of dementia and cognitive decline. Eur Geriatr Med. 2023; 14(1): 9-17.https://doi.org/10.1007/s41999-022-00720-7

Percie du Sert N., Hurst V., Ahluwalia A. et al. The ARRIVE guidelines 2.0: Updated guidelines for reporting animal research. PLoS Biol. 2020; 18(7): e3000410. Published 2020 Jul 14.https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000410

Nashine S. Potential Therapeutic Candidates for Age-Related Macular Degeneration (AMD). Cells. 2021; 10(9): 2483.https://doi.org/10.3390/cells10092483

Gao Y., Ma K., Zhu Z. et al. Modified Erchen decoction ameliorates cognitive dysfunction in vascular dementia rats via inhibiting JAK2/STAT3 and JNK/BAX signaling pathways. Phytomedicine. 2023; 114: 154797.https://doi.org/10.1016/j.phymed.2023.154797

Xiao S., Chan P., Wang T. et al. A 36-week multicenter, randomized, double-blind, placebo-controlled, parallel-group, phase 3 clinical trial of sodium oligomannate for mild-to-moderate Alzheimer's dementia. Alzheimers Res Ther. 2021; 13(1): 62.https://doi.org/10.1186/s13195-021-00795-7

Connolly N.M.C., Theurey P., Adam-Vizi V. et al. Guidelines on experimental methods to assess mitochondrial dysfunction in cellular models of neurodegenerative diseases. Cell Death Differ. 2018; 25(3): 542-572.https://doi.org/10.1038/s41418-017-0020-4

Mohideen K., Chandrasekaran K., Kareema M., Jeyanthikumari T., Dhungel S., Ghosh S. et al. Assessment of Antioxidant Enzyme Superoxide Dismutase (SOD) in Oral Cancer: Systematic Review and Meta-Analysis. Dis Markers. 2024; 2264251.https://doi.org/10.1155/2024/2264251

Rocha D.F.A., Machado-Junior P.A., Souza A.B.F. et al. Lycopene Ameliorates Liver Inflammation and Redox Status in Mice Exposed to Long-Term Cigarette Smoke. Biomed Res Int. 2021; 2021: 7101313.https://doi.org/10.1155/2021/7101313

Hadwan M.H., Hussein M.J., Mohammed R.M. et al. An improved method for measuring catalase activity in biological samples. Biol Methods Protoc. 2024; 9(1): bpae015.https://doi.org/10.1093/biomethods/bpae015

Aguilar Diaz De Leon J., Borges C.R. Evaluation of Oxidative Stress in Biological Samples Using the Thiobarbituric Acid Reactive Substances Assay. J Vis Exp. 2020; 159: 61122.https://doi.org/10.3791/61122

Shinto L., Quinn J., Montine T. et al. A randomized placebo-controlled pilot trial of omega-3 fatty acids and alpha lipoic acid in Alzheimer's disease. J Alzheimers Dis. 2014; 38(1): 111-120.https://doi.org/10.3233/JAD-130722

Li M., Kong D., Meng L., Wang Z., Bai Z., Wu G. Discovery of novel SS-31 (d-Arg-dimethylTyr-Lys-Phe-NH2) derivatives as potent agents to ameliorate inflammation and increase mitochondrial ATP synthesis. RSC Adv. 2024; 14(41): 29789-29799.https://doi.org/10.1039/d4ra05517a.

Umukoro S., Adewole F.A., Eduviere A.T., Aderibigbe A.O., Onwuchekwa C. Free radical scavenging effect of donepezil as the possible contribution to its memory enhancing activity in mice. Drug Res (Stuttg). 2014; 64(5): 236-239.https://doi.org/10.1055/s-0033-1357126

Munishamappa V., Seethalakshmi, Vijayakumar A.E., Rajathilagam T. Evaluation of the antioxidant activity of donepezil – in vitro study. Natl J Physiol Pharm Pharmacol. 2018; 9(2): 108-110.https://doi.org/10.5455/njppp.2019.9.1134624112018

Berger R.G., Lunkenbein S., Ströhle A., Hahn A. Antioxidants in food: mere myth or magic medicine? Crit Rev Food Sci Nutr. 2012; 52(2): 162-171.https://doi.org/10.1080/10408398.2010.499481

Fernandes P.A.R., Coimbra M.A. The antioxidant activity of polysaccharides: A structure-function relationship overview. Carbohydr Polym. 2023; 314: 120965.https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2023.120965

Zhou C., Zhang J., Luo X. et al. Sodium Oligomannate Electrostatically Binds to Aβ and Blocks Its Aggregation. J Phys Chem B. 2023; 127(9): 1983-1994.https://doi.org/10.1021/acs.jpcb.3c00280

Поздняков Дмитрий Игоревич

к. фарм. н., доцент, заведующий кафедрой фармакологии с курсом клинической фармакологии, Пятигорский медико-фармацевтический институт – филиал ФГБОУ ВО ВолгГМУ, г. Пятигорск.

Вихорь Анастасия Алексеевна

студентка 6 курса лечебного факультета, Пятигорский медико-фармацевтический институт – филиал ФГБОУ ВО ВолгГМУ, г. Пятигорск.

PDF

№ 4(2024) Бюллетень медицинской науки