Биологические эффекты совместного использования ароматических биологически активных соединений

Ранние исследования показали, что некоторые метилксантины (кофеин, пентоксифиллин и др.) при концентрациях порядка 1 ммоль/л проявляют in vitro «протекторный» (защитный) эффект по отношению к клеточной ДНК в присутствии ароматических цитотоксических агентов [223, 266], то есть, они «защищают» целостность ДНК, что приводит к снижению токсичности.

При более высоких концентрациях (порядка 10 ммоль/л), кофеин усиливает токсическое действие [219]. На сегодняшний день известно, что одновременно введенный или добавленный сразу после основного лекарственного средства, кофеин уменьшает токсичность противоопухолевых антибиотиков доксорубицина [137, 203, 266], митоксантрона [203, 266], фенотиазиновых [147] и других препаратов [137, 266], так же как и ароматического мутагена бромистого этидия [148]. Было предложено два основных механизма наблюдаемого в клетках эффекта [266]: гетероассоциация кофеина и

ароматического антибиотика и конкурентное связывание кофеина с ДНК. Г етероассоциация уменьшает количество мономеров ароматического

антибиотика, способных связываться с ДНК, в растворе - этот процесс получил название «интерцепторное» действие кофеина по отношению к ДНК (рис. 1.3а) [95, 162, 203, 266]. Комплексообразование кофеина с ДНК частично вытесняет молекулы антибиотика, обычно связанных с ДНК, таким образом, уменьшая долю комплексов «Антибиотик - ДНК» - данный процесс получил название «протекторное» действие кофеина по отношению к ДНК (рис. 1.36) [95]. В обоих случаях доля комплексов «Антибиотик - ДНК» уменьшается в присутствии кофеина и, как следствие, так же меняется и биологическая активность лекарственного препарата. Данный эффект потенциально может быть использован в качестве стратегии регуляции медико-биологической активности ароматических препаратов в клинической практике, к примеру, для уменьшения последствий передозировки лекарств во время химиотерапии или для производства антимутагенного эффекта in vivo [107, 203], регуляции уровня деградации препарата [106, 109] и оптимизации их растворимости [108].

а) б)

Рисунок 1.3. Схематическое представление интерцепторного (а) и протекторного (б) механизма


Важность интерцепторного механизма была подтверждена многочисленными исследованиями комплексообразования различных ароматических антибиотиков с кофеином и его производными [71, 95, 106, 108-111, 113, 114, 137, 162, 201, 203, 266] и теперь может рассматриваться как общепринятое мнение.

Интерцепторно-протекторный подход был разработан в работах [71, 95, 107, 110, 113, 114, 116] где в итоге был разделен вклад интерцепторного и протекторного механизма в интегральном эффекте вытеснения антибиотика из ДНК. Более того, данные работы продемонстрировали возможность количественной оценки изменений биологического эффекта in vitro в системах «Антибиотик - Метилксатин» [110, 114, 116] на основании известных параметров межмолекулярного взаимодействия компонентов смеси. К

сожалению, прямое экспериментальное измерение вклада данных механизмов в настоящее время невозможно, однако, недавние исследования [71] показали, что исключение протекторного механизма из рассмотрения приводит к недооценке экспериментально наблюдаемого молярного поглощения в трехкомпонентной системе «Препарат-Интерцептор-ДНК».

Важно отметить, что молекулярный механизм действия метилксантина, упомянутый выше, так же как и эффекты цитотоксичности, были выявлены именно для группы ароматических интеркаляторов и, в большинстве случаев, не наблюдались для неароматических соединений.

Аналогичные механизмы интерцепторно-протекторного действия в настоящее время также рассматриваются и для других ароматических интерцепторов: витамина В2 и хлорофиллина [96, 112, 199]. Важно также отметить выявленный недавно на in vivo и in vitro уровнях протекторный эффект фуллерена C60 по отношению к цитотоксическому действию ароматического антибиотика доксорубицина [111, 208], интерпретируемый в терминах интерцепторного механизма действия.

В целом, следует отметить, что представление об интерцепторно- протекторного механизмах действия в настоящее время успешно применяется для описания данных биологического эксперимента in vitro [71, 107, 110, 113, 116] и теория интерцепторно-протекторного действия остается единственной теорией, позволяющей дать качественное описание биологических данных.

1.4.

<< | >>
Источник: Скамрова Г алина Борисовна. КОМБИНИРОВАННОЕ ДЕЙСТВИЕ СЛАБОГО МИКРОВОЛНОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ И ДНК-СВЯЗЫВАЮЩИХСЯ ПРЕПАРАТОВ НА КЛЕТКИ БУККАЛЬНОГО ЭПИТЕЛИЯ ЧЕЛОВЕКА. 2014

Еще по теме Биологические эффекты совместного использования ароматических биологически активных соединений:

  1. Самоорганизация в химических и биологических процессах. Химико-биологические предпосылки и механизмы жизни
  2. 3.14.9. Биологические и социально-биологические концепции (Э. Уилсон, Ж. Дюби, И.П. Павлов, 3. Фрейд, В. Райх и др.)
  3. ЧЕРНЫШЕВА ЕЛЕНА ВЛАДИСЛАВОВНА. ВЛИЯНИЕ ДРЕВНЕГО АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА БИОЛОГИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ ПОЧВ КИСЛОВОДСКОЙ КОТЛОВИНЫ, 2015
  4. Биологическая индикация и биологический мониторинг
  5. Тема 7. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ОХРАНА ЛЕСНЫХ И ДРУГИХ БИОЛОГИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ
  6. Глава 9. ПРОБЛЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ И ОХРАНЫ ЛЕСНЫХ И ДРУГИХ БИОЛОГИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ
  7. 2. Взаимодействие биологических и социальных факторов Воссоединенность биологических и социальных факторов.
  8. Параграф 17.14. Обращение взыскания на животных, растения, иной биологический материал Статья 209. Правовая основа обращения взыскания на животных, растения, иной биологический материал
  9. 4.6. Биологическая индикация
  10. Биологическое оружие
  11. Биологические системы
  12. 7.3. Биологические часы
  13. 6.4. Биологическая продукция и биомасса
  14. § 31. БИОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ ЭКОСИСТЕМЫ
  15. ГЛОБАЛЬНЫЙ БИОЛОГИЧЕСКИЙ КРУГОВОРОТ
  16. §1. ГЛАВНЕЙШИЕ БИОЛОГИЧЕСКИЕ РАЗДРАЖИТЕЛИ
  17. Х.1. Биологическое разнообразие. Красные книги
  18. § 3. «БИОЛОГИЧЕСКИЙ» ЧЕЛОВЕК
  19. § 8. БИОЛОГИЧЕСКАЯ ИНДИКАЦИЯ
  20. СВЕТ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ РИТМЫ