stringtranslate.com

Соединение, усиливающее диффузию кислорода

Соединение , усиливающее диффузию кислорода, — это любое вещество, которое увеличивает доступность кислорода в тканях организма , влияя на молекулярную структуру воды в плазме крови и тем самым способствуя перемещению ( диффузии ) кислорода через плазму. [1] Соединения, усиливающие диффузию кислорода, показали себя многообещающими в лечении состояний, связанных с гипоксией (недостатком кислорода в тканях) и ишемией (недостатком кислорода в циркулирующей крови). [1] [2] Такие состояния включают геморрагический шок , инфаркт миокарда (сердечный приступ) и инсульт . [2]

Типы

Одним из первых веществ, которое, как сообщалось, вызывало эффект усиления диффузии кислорода, был кроцетин [3], каротиноид , который естественным образом встречается в растениях, таких как крокус посевной [5 ], и связан с другим каротиноидом, шафраном [6 ]. Шафран использовался в культуре (например, как краситель) и медицине с древних времен. [4]

Транс-натрийкроцетинат (TSC), синтетический препарат, содержащий каротиноидную структуру транс-кроцетина, был тщательно исследован на моделях заболеваний животных и в клинических испытаниях на людях. [2] [5] [6] Клинические испытания TSC были сосредоточены на проверке эффективности соединения в сенсибилизации гипоксических раковых клеток к лучевой терапии у пациентов с глиобластомой , агрессивной формой рака мозга. [6]

TSC, который разрабатывается компанией Diffusion Pharmaceuticals , как было показано, усиливает оксигенацию гипоксической опухолевой ткани [7] и относится к подклассу соединений, усиливающих диффузию кислорода, известных как биполярные транскаротиноидные соли. [1] В настоящее время компания Diffusion Pharmaceuticals изучает возможность использования транс-кроцетината натрия при лечении COVID-19 , острого инсульта и солидных раковых опухолей. [8]

Механизм действия

Считается, что соединения, усиливающие диффузию кислорода, действуют, оказывая гидрофобные силы, которые взаимодействуют с молекулами воды. [9] Эти взаимодействия приводят к более выраженным водородным связям между молекулами воды, которые составляют большую часть среды плазмы крови. [9] [10] По мере увеличения водородных связей общая молекулярная структура воды в плазме становится более решетчатой, явление, известное как структурообразование. [11] [12] Структурообразование снижает сопротивление перемещению кислорода через плазму посредством диффузии. [11] Поскольку плазма крови является основным барьером для перемещения кислорода из эритроцитов в ткани, [2] более структурированный характер воды, придаваемый соединением, усиливающим диффузию кислорода, будет усиливать перемещение в ткани. [9] [13]

Компьютерное моделирование показало, что TSC может увеличить транспорт кислорода через воду на целых 30 процентов. [10]

Ссылки

  1. ^ abc Патент США 8206751, Гейнер Дж., «Новый класс терапевтических средств, усиливающих диффузию малых молекул», выдан 30 апреля 2009 г. 
  2. ^ abcd Гейнер, Дж. (2008). «Транс-кроцетинат натрия для лечения гипоксии/ишемии». Экспертное мнение по исследуемым препаратам . 17 (6): 917–924. doi :10.1517/13543784.17.6.917. PMID  18491992. S2CID  71663644.
  3. ^ Гейнер Дж.; GM Чисолм III (1974). «Диффузия кислорода и атеросклероз». Атеросклероз . 19 (1): 135–138. doi :10.1016/0021-9150(74)90049-5. PMID  4810465.
  4. ^ Абдуллаев Ф., Эспиноса-Агирре Дж. (2004). «Биомедицинские свойства шафрана и его потенциальное использование в терапии рака и испытаниях химиопрофилактики». Cancer Detection and Prevention . 28 (6): 426–432. doi :10.1016/j.cdp.2004.09.002. PMID  15582266.
  5. ^ Lapchak P (2010). «Эффективность и профиль безопасности каротиноида транс-натрийкроцетината, вводимого кроликам после множественных ишемических инсультов: исследование комбинированной терапии с тканевым активатором плазминогена». Brain Research . 1309 : 136–145. doi :10.1016/j.brainres.2009.10.067. PMID  19891959. S2CID  25369069.
  6. ^ ab "Исследование безопасности и эффективности транс-натрийкроцетината (TSC) с сопутствующей лучевой терапией и темозоломидом при недавно диагностированной глиобластоме (GBM)". ClinicalTrials.gov . Ноябрь 2011 г. Получено 18 сентября 2012 г.
  7. ^ Шихан, Джейсон и др. (2008). «Использование транс-натрийкроцетината для сенсибилизации мультиформной глиобластомы к радиации». Журнал нейрохирургии . 108 (5): 972–978. doi :10.3171/JNS/2008/108/5/0972. PMID  18447715.
  8. ^ "Diffusion Pharmaceuticals объявляет об ускоренном рассмотрении FDA плана клинической разработки TSC для лечения пациентов с COVID-19 с ОРДС". Diffusion Pharmaceuticals. 5 мая 2020 г. Получено 25 мая 2020 г.
  9. ^ Патент США 7919527, Гейнер Дж. и Грабиак Р., «Биполярные транскаротиноидные соли и их применение», выдан 5 апреля 2011 г. 
  10. ^ ab Laidig, KE, JL Gainer, V. Daggett (1998). «Изменение диффузионной способности в биологических растворах посредством модификации структуры и динамики раствора». Журнал Американского химического общества . 120 (36): 9394–9395. doi :10.1021/ja981656j.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  11. ^ ab Кэннон, Джозеф Г. (1999). Фармакология для химиков . Нью-Йорк: Oxford University Press. ISBN 978-0841235243.
  12. ^ Manabe H, et al. (2010). «Защита от очагового ишемического повреждения мозга транс-натриевым кроцетинатом». Журнал нейрохирургии . 113 (4): 802–809. doi :10.3171/2009.10.JNS09562. PMC 3380430. PMID  19961314 . 
  13. ^ Старр, Сеси; Макмиллан, Беверли (2012). Биология человека (9-е изд.). Cengage Learning. ISBN 978-0840061669.