stringtranslate.com

Циклосерин

Циклосерин , продаваемый под торговой маркой Серомицин , представляет собой ингибитор ГАМК-трансаминазы и антибиотик , используемый для лечения туберкулеза . [1] [2] В частности, он используется, наряду с другими противотуберкулезными препаратами , при активном лекарственно-устойчивом туберкулезе . [2] Его дают через рот. [2]

Общие побочные эффекты включают аллергические реакции , судороги , сонливость , неустойчивость и онемение . [2] Не рекомендуется людям, страдающим почечной недостаточностью , эпилепсией , депрессией или алкоголикам . [2] Неясно, безопасно ли использование препарата во время беременности для ребенка. [2] Циклосерин по структуре похож на аминокислоту D -аланин и действует, вмешиваясь в формирование клеточной стенки бактерий . [2]

Циклосерин был открыт в 1954 году из рода Streptomyces . [3] Он включен в Список основных лекарственных средств Всемирной организации здравоохранения . [4]

Медицинское использование

Туберкулез

Для лечения туберкулеза циклосерин относят к препаратам второго ряда. Его использование рассматривается только в том случае, если невозможно использовать один или несколько препаратов первого ряда. Следовательно, циклосерин ограничен для использования только против штаммов M.tuberculosis с множественной и широкой лекарственной устойчивостью . Другой причиной ограниченного использования этого препарата являются вызываемые им неврологические побочные эффекты, поскольку он способен проникать в центральную нервную систему (ЦНС) и вызывать головные боли, сонливость, депрессию , головокружение, головокружение , спутанность сознания, парестезии , дизартрию , повышенную раздражительность, психоз , судороги и дрожь (тремор). [5] [6] Передозировка циклосерина может привести к парезам , судорогам и коме , а употребление алкоголя может увеличить риск судорог. [6] Совместное применение пиридоксина может снизить частоту некоторых побочных эффектов со стороны ЦНС (например, судорог), вызванных циклосерином. [ нужна цитата ]

Психиатрия

Кокрейновский обзор 2015 года не обнаружил никаких доказательств пользы при тревожных расстройствах по состоянию на 2015 год. [7] Другой обзор обнаружил предварительные доказательства пользы. [8] Доказательства использования при зависимости предварительны, но также неясны. [9]

Механизм действия

Циклосерин действует как антибиотик, ингибируя биосинтез клеточной стенки бактерий. [10] [11] Как циклический аналог D -аланина , циклосерин действует против двух важнейших ферментов, важных на цитозольных стадиях синтеза пептидогликана : аланинрацемазы (Alr) и D -аланин: D -аланинлигазы (Ddl). [11] Первый фермент представляет собой пиридоксаль-5'-фосфат-зависимый фермент, который превращает L -аланин в форму D -аланина. [11] Второй фермент участвует в соединении двух из этих остатков D -аланина вместе, катализируя образование АТФ- зависимой связи D -аланин- D -аланин- дипептид между образующимися молекулами D -аланина. [11] Если оба этих фермента ингибируются, то остатки D -аланина не могут образовываться и ранее образовавшиеся молекулы D -аланина не могут соединяться. [11] Это эффективно приводит к ингибированию синтеза пептидогликана. [11]

Использование в психиатрии предлагается на основании частичного агонизма рецепторов NMDA , который улучшает пластичность нейронов у лабораторных животных. Степень клинической полезности, как уже упоминалось, очень неясна и все еще исследуется. [8]

Химические свойства

В слабокислых условиях циклосерин гидролизуется с образованием гидроксиламина и D -серина . [12] [13] Циклосерин можно представить как циклизованную версию серина с окислительной потерей диводорода с образованием связи азот-кислород. [ нужна цитата ]

Циклосерин стабилен в основных условиях, наибольшая стабильность наблюдается при pH = 11,5. [12]

Синтез

Первоначальные подходы к синтезу этого соединения были впервые опубликованы в 1955 году, когда группа Стаммера осуществила рацемический синтез из этилового эфира DL -β-аминоксиаланина. В 1957 году Платтер и др. удалось синтезировать чистый D-энантиомер путем циклизации соответствующих α-амино-β-хлоргидроксамовых кислот. Химический синтез этого соединения произвел революцию в 2010-х годах, когда различные группы опубликовали несколько подходов, начиная с дешевого D -серина (зеркальная форма нормального L-серина ). [14]

Биосинтез соединения определяется кластером из десяти генов. L -серин и L -аргинин превращаются в O-уреидо- L -серин, превращаются в O-уреидо- D -серин, а затем превращаются в конечное соединение путем циклизации. В 2013 году Уда и др. успешно использовали рекомбинантные версии трех ферментов в кластере для получения соединения. [15]

Патент 1963 года описывает промышленное производство препарата путем бактериальной ферментации. [16] Неясно, какой процесс используется в 21 веке: ферментация или химический синтез. [ нужна цитата ]

История

Впервые комплекс был изолирован почти одновременно двумя командами. Работники компании Merck выделили соединение, которое они назвали оксамицином, из вида Streptomyces . [17] Та же команда подготовила молекулу синтетически. [18] Работники Eli Lilly выделили это соединение из штаммов Streptomyces orchidaceus . Было показано, что он гидролизуется до серина и гидроксиламина . [19]

Экономика

В США цена циклосерина выросла с 500 долларов США за 30 таблеток до 10 800 долларов США в 2015 году после того, как в августе 2015 года Центр промышленной фармацевтики и контрактного производства Чао перешел в собственность компании Rodelis Therapeutics. [20]

Повышение цен было отменено после того, как предыдущий владелец, Исследовательский фонд Университета Пердью, который сохранил «надзор за производственными операциями», вмешался, и Роделис вернул препарат НПО Университета Пердью. Теперь фонд будет взимать 1050 долларов за 30 капсул, что вдвое больше, чем раньше». Eli Lilly критиковали за то, что она не обеспечила продолжение благотворительной инициативы. Однако из-за антимонопольного законодательства США ни одна компания не может контролировать цену продукта после ее реализации. отсутствует лицензия [21] .

В 2015 году стоимость в США была увеличена до 3150 долларов США в месяц, а затем снизилась до 1050 долларов США в месяц. [21]

Исследовать

Некоторые экспериментальные данные свидетельствуют о том, что D -циклосерин способствует обучению, помогая формировать более сильные нейронные связи. [22] Его исследовали как вспомогательное средство для облегчения экспозиционной терапии у людей с посттравматическим стрессовым расстройством и тревожными расстройствами, [23] [24] [25] и при лечении шизофрении. [26] В ходе клинического исследования курс D -циклосерина в сочетании с однократной дозой кетамина изучался при резистентной к лечению биполярной депрессии. При приеме в течение 8 недель после инфузии кетамина циклосерин усиливал антидепрессивный эффект у всех участников исследования. [27] Однако клиническое исследование 2019 года не выявило статистически значимой разницы между группами D -циклосерина и плацебо, когда речь шла о сохранении антидепрессивного эффекта от однократной инфузии кетамина. Авторы предлагают несколько возможных объяснений этой незначительности, а именно включение участников с высоким риском или тяжелой резистентностью к лечению, а также возможный смешанный эффект переноса от фазы инфузии кетамина. Хотя результаты указывают на то, что D -циклосерин оказывает более сильный антисуицидальный эффект, чем плацебо, авторы предупреждают, что эта разница может быть связана с тем, что группа плацебо чувствовала себя хуже, чем группа D -циклосерина, чувствующая себя лучше. [28] Комбинированный препарат циклосерин /луразидон , содержащий D -циклосерин и атипичный антипсихотик луразидон, разрабатывается для лечения острых суицидальных мыслей/поведения . [29]

Рекомендации

  1. ^ Полк П., Пьери Л., Бонетти Э.П., Шершлихт Р., Мёлер Х., Кеттлер Р. и др. (апрель 1986 г.). «L-циклосерин: поведенческие и биохимические эффекты после однократного и многократного введения мышам, крысам и кошкам». Нейрофармакология . 25 (4). Эльзевир Б.В.: 411–418. дои : 10.1016/0028-3908(86)90236-4. PMID  3012401. S2CID  462885.
  2. ^ abcdefg "Циклосерин". Американское общество фармацевтов системы здравоохранения. Архивировано из оригинала 20 декабря 2016 года . Проверено 8 декабря 2016 г.
  3. ^ Готлиб Д., Шоу П.Д. (2012). Механизм действия. Springer Science & Business Media. п. 41. ИСБН 9783642460517. Архивировано из оригинала 20 декабря 2016 г.
  4. ^ Всемирная организация здравоохранения (2019). Модельный список основных лекарственных средств Всемирной организации здравоохранения: 21-й список 2019 г. Женева: Всемирная организация здравоохранения. hdl : 10665/325771 . ВОЗ/MVP/EMP/IAU/2019.06. Лицензия: CC BY-NC-SA 3.0 IGO.
  5. ^ Ницше М.А., Яусси В., Либетанц Д., Ланг Н., Тергау Ф., Паулюс В. (август 2004 г.). «Консолидация моторной корковой нейропластичности человека с помощью D-циклосерина» (PDF) . Нейропсихофармакология . 29 (8): 1573–8. дои : 10.1038/sj.npp.1300517 . ПМИД  15199378.
  6. ^ ab «ЦИКЛОЗЕРИН: Влияние на здоровье человека». Национальные институты здоровья. Архивировано из оригинала 16 апреля 2014 г.
  7. ^ Ори Р., Амос Т., Бергман Х., Соарес-Вайзер К., Ипсер Дж.К., Штейн DJ (май 2015 г.). «Дополнение когнитивной и поведенческой терапии (КПТ) d-циклосерином при тревоге и связанных с ней расстройствах». Кокрановская база данных систематических обзоров . 2015 (5): CD007803. дои : 10.1002/14651858.CD007803.pub2. ПМЦ 8939046 . ПМИД  25957940. 
  8. ^ аб Шаде С., Паулюс В. (апрель 2016 г.). «D-Циклосерин при нейропсихических заболеваниях: систематический обзор». Международный журнал нейропсихофармакологии . 19 (4): pyv102. doi : 10.1093/ijnp/pyv102. ПМЦ 4851259 . ПМИД  26364274. 
  9. ^ Майерс К.М., Карлесон Вашингтон (июнь 2012 г.). «Влияние D-циклосерина на угасание условных ответов на сигналы, связанные с наркотиками». Биологическая психиатрия . 71 (11): 947–55. doi :10.1016/j.biopsych.2012.02.030. ПМК 4001849 . ПМИД  22579305. 
  10. ^ Ламберт член парламента, Нойхаус ФК (июнь 1972 г.). «Механизм действия D-циклосерина: аланинрацемаза Escherichia coli W». Журнал бактериологии . 110 (3): 978–87. дои : 10.1128/JB.110.3.978-987.1972. ПМК 247518 . ПМИД  4555420. 
  11. ^ abcdef Проссер Г.А., де Карвальо LP (февраль 2013 г.). «Кинетический механизм и ингибирование D-аланин:D-аланинлигазы микобактерии туберкулеза антибиотиком D-циклосерином». Журнал ФЭБС . 280 (4): 1150–66. дои : 10.1111/февраль 12108 . PMID  23286234. S2CID  22305408.
  12. ^ аб Каушал Г., Рамирес Р., Аламбо Д., Таупрадист В., Чокси К., Сирбу С. (октябрь 2011 г.). «Первоначальная характеристика D-циклосерина для будущей разработки рецептуры для лечения тревожных расстройств». Открытия лекарств и терапия . 5 (5): 253–60. дои : 10.5582/ddt.2011.v5.5.253 . ПМИД  22466372.
  13. ^ Сильверман Р. (1998). «Механизм ароматизации инактивации аминотрансферазы γ-аминомасляной кислоты для антибиотика l-циклосерина». Журнал Американского химического общества . 120 (10): 2256–2267. дои : 10.1021/ja972907b.
  14. Холт GR (6 декабря 2021 г.). «Принципы пластической хирургии врожденных аномалий лица». Пластическая хирургия лица . 3 (3): 147–154. doi : 10.1002/cmdc.202100503. ПМЦ 9293202 . ПМИД  3459696. 
  15. ^ Уда Н., Матоба Ю., Кумагай Т., Ода К., Нода М., Сугияма М. (июнь 2013 г.). «Создание in vitro системы, синтезирующей D-циклосерин, с использованием O-уреидо-L-серинсинтазы и D-циклосеринсинтазы, обнаруженных в пути биосинтеза». Антимикробные средства и химиотерапия . 57 (6): 2603–2612. дои : 10.1128/AAC.02291-12. ПМК 3716191 . ПМИД  23529730. 
  16. ^ Харнед Р.Л. (21 мая 1963 г.). «US3090730A Способ производства циклосерина». Гугл Патенты .
  17. ^ Кюль-младший Ф.А., Вольф Ф.Дж., Треннер Н.Р., Пек Р.Л., Бухс Р.П., Хоу Э. и др. (1955). «D-4-амино-3-изоксазолидинон, новый антибиотик». Журнал Американского химического общества . 77 (8): 2344–5. дои : 10.1021/ja01613a105.
  18. ^ Хиди П.Х., Ходж Э.Б., Янг В.В., Харнед Р.Л. , Брюэр Г.А., Филлипс В.Ф. и др. (1955). «Синтез D-4-амино-3-изоксазолидинона». Журнал Американского химического общества . 77 (8): 2346–7. дои : 10.1021/ja01613a107.
  19. ^ Хиди П.Х., Ходж Э.Б., Янг В.В., Харнед Р.Л., Брюэр Г.А., Филлипс В.Ф. и др. (1955). «Структура и реакции циклосерина». Журнал Американского химического общества . 77 (8): 2345–6. дои : 10.1021/ja01613a106.
  20. ^ Поллак А (20 сентября 2015 г.). «Лекарство подорожало с 13,50 долларов за таблетку до 750 долларов за ночь». Нью-Йорк Таймс . Архивировано из оригинала 25 сентября 2015 года . Проверено 21 сентября 2015 г.
  21. ^ a b Pollack A (21 September 2015). "Big Price Increase for Tuberculosis Drug Is Rescinded". NYT. Archived from the original on 26 September 2015. Retrieved 24 September 2015.
  22. ^ "Learning and Brain Activity Are Boosted by a Dose of a Small-Molecule Compound". Scientific American. Archived from the original on 2015-12-23.
  23. ^ Bowers ME, Ressler KJ (September 2015). "An Overview of Translationally Informed Treatments for Posttraumatic Stress Disorder: Animal Models of Pavlovian Fear Conditioning to Human Clinical Trials". Biological Psychiatry. 78 (5): E15-27. doi:10.1016/j.biopsych.2015.06.008. PMC 4527085. PMID 26238379.
  24. ^ Hofmann SG, Wu QJ, Boettcher H (May 2013). "D-cycloserine as an augmentation strategy for cognitive behavioral therapy for anxiety disorders". Biology of Mood & Anxiety Disorders. 3 (1): 11. doi:10.1186/2045-5380-3-11. PMC 3686620. PMID 23768232.
  25. ^ Singewald N, Schmuckermair C, Whittle N, Holmes A, Ressler KJ (May 2015). "Pharmacology of cognitive enhancers for exposure-based therapy of fear, anxiety and trauma-related disorders". Pharmacology & Therapeutics. 149: 150–90. doi:10.1016/j.pharmthera.2014.12.004. PMC 4380664. PMID 25550231.
  26. ^ Goff DC (September 2012). "D-cycloserine: an evolving role in learning and neuroplasticity in schizophrenia". Schizophrenia Bulletin. 38 (5): 936–41. doi:10.1093/schbul/sbs012. PMC 3446239. PMID 22368237.
  27. ^ Kantrowitz J, Halberstam B, Gangwisch J (June 2015). "Single-Dose Ketamine Followed by Daily d-Cycloserine in Treatment-Resistant Bipolar Depression". The Journal of Clinical Psychiatry. 76 (6): 737–738. doi:10.4088/JCP.14l09527. PMID 26132675.
  28. ^ Chen MH, Cheng CM, Gueorguieva R, Lin WC, Li CT, Hong CJ, et al. (November 2019). "Maintenance of antidepressant and antisuicidal effects by D-cycloserine among patients with treatment-resistant depression who responded to low-dose ketamine infusion: a double-blind randomized placebo-control study". Neuropsychopharmacology. 44 (12). Springer Nature (published 2019-08-17): 2112–2118. doi:10.1038/s41386-019-0480-y. PMC 6898334. PMID 31421635. S2CID 201057546.
  29. ^ "Official page about NeuroRX NRX100/NRX101". Archived from the original on 2020-07-09. Retrieved 2023-10-22.