An Evaluation of Antidepressant, Adaptogenic and Analeptic Effects of Selected Tetrahydropyrido[2,1-b][1,3,5]thiadiazine Derivatives: a review of the results of the own studies

В связи со своей высокой биологической активностью, востребованностью в сельском хозяйстве и медицине производные 1,3,5-тиадиазина, представляющие собой гетероциклические соединения, открывают возможность для проведения перспективных исследований. На сегодняшний день наиболее изученными представителями производных тиадиазина являются 3,5-дизамещенных тетрагидро-1,3,5-тиадиазин-2-тионов, обладающие широким спектром биологических эффектов. Они обладают антифибринолитическими, противотуберкулезными, фунгицидными, бактерицидными, антигельминтными, противоопухолевыми, гипергликемическими и многими другими свойствами. Противогрибковый препарат Сульбентин, как и многие другие ТГТТ, является активным антидерматофитом

Современные данные в отношении производных 1,3,5-тиадиазина позволяют с уверенностью говорить об их широкой биологической активности. При этом их эффекты на организм человека и лабораторных животных, используемых в доклинических исследованиях, изучены довольно слабо. Все вместе это открывает перспективы для поиска и исследования производных 1,3,5-тиадиазина на предмет наличия полезных фармакологических свойств.

Доклинические лабораторные исследования проводились на белых беспородных крысах на базе вивария и лаборатории кафедры фундаментальной и клинической фармакологии ГУ ЛНР «Луганский государственный медицинский университет имени Святителя Луки». Проведенные эксперименты соответствовали правилам качественной лабораторной практики при проведении доклинических исследований в Российской Федерации (Приказ Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации от 23 августа 2010 г. № 708н), Хельсинской декларации (2000), Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых для исследований и других научных целей (European Convention for the Protection of Vertebrate Animals Used for Experimental and other Scientific Purposes (ETS 123), Strasbourg, 1986). Перед началом каждого эксперимента лабораторные крысы находились в карантине на протяжении 10 – 14 дней.

В доклинических исследованиях использовались производные тетрагидропиридо[2,1-b][1,3,5]тиадиазина с лабораторным шифрами TD-0164, TD-0348, TD-0470 и TD-0479, синтезированные по некатализируемой реакции Манниха замещенных тетрагидропиридин-2-тиолатов N-метилморфолиния с первичными аминами и избытком формальдегида

Предикторный анализ in silico четырех химических соединений проводился с использованием сервисов PASS Online

Все исследуемые образцы производных тетрагидропиридо[2,1-b][1,3,5]тиадиазина относятся к III классу токсичности (низкотоксичные соединения) и не обладают канцерогенными или местнораздражающими эффектами, согласно результатам предикторного анализа.

По результатам анализа in silico, соединения TD-0348, TD-0470, TD-0164 и TD-0479 абсорбируются в желудочно-кишечном тракте при введении per os, связываются с белками крови и обладают способностью проникать через гемато-энцефалический барьер. Указанные соединения потенциально способны взаимодействовать с тау-белком, тирозил-ДНК фосфодиэстеразой, эстрогенными, андрогенными, тириоидными и глюкокортикоидными рецепторами. По результатам предикторного анализа соединение TD-0470 способно взаимодействовать с кортикотропин-рилизнговыми и каннабиноидными рецепторами, что потенциально делает из него вещество с адаптогенной и антидепрессантной активностью. Сходные эффекты может оказывать вещество TD-0479, которое предположительно воздействует на 5-HT1А рецепторы, М1,2,3,4,5-холинорецепторы, α1D-адренорецепторы. Потенциальное воздействие на δ-субъединицы потенциалзависимых кальциевых каналов, аденозиновые А1 и А2a и кортикотропин-рилизинговые рецепторы у TD-0348 также может обуславливать вышеуказанные фармакологические свойства. Вещество TD-0164, несмотря на близкую к другим исследуемым соединениям химическую структуру, предположительно влияет на систему гемостаза.

Соединения TD-0164, TD-0348 и TD-0470 при метаболизме задействуют изоформу CYP2C9 цитохрома Р450. Этот факт обуславливает их потенциальное взаимодействие с нестероидными противовоспалительными препаратами, варфарином.

TD-0348, TD-0470 и TD-0479 при метаболизме задействуют изоформу CYP2C19. Отдельные трициклические антидепрессанты и селективные ингибиторы обратного захвата серотонина, моклобемид, бупропион, диазепам, фенобарбитал, ингибиторы протонной помпы, клопидогрел, пропранолол, циклофосфамид фарфарин и ряд прочих лекарственных средств также проходят метаболизм данным путем.

TD-0470 и TD-0479 потенциально метаболизируются через CYP1A2, что повышает потенциальную способность взаимодействовать с трициклическими антидепрессантами и рядом других психотропных препаратов, теофиллином, парацетамолом, варфарином, пропранололом, ондансетроном, верапамилом.

Ни одно из исследуемых производных 1,3,5-тиадиазина не взаимодействует с изоформой CYP2D6

Определение острой пероральной токсичности проводилось в соответствии с Межгосударственным стандартом ГОСТ 32644-2014 (OECD, Test №423:2001, IDT)

По результатам лабораторного эксперимента введение максимальной (2000 мг/кг) дозировки производных тетрагидропиридо[2,1-b][1,3,5]тиадиазина TD-0479, TD-0348, TD-0470 и TD-0164 лабораторным крысам характеризовалось нулевой летальностью. Так же не было зафиксировано признаков ульцерогенности, нейро- или гепатотоксичности

Изучение эмбриотоксического и тератогенного действия отдельных производных тетрагидропиридо[2,1-b][1,3,5]тиадиазина проводилось при воздействии препаратами в течение всего срока беременности, согласно методике, описанной в «Руководстве по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ» под ред. Р.У. Хабриева

За период введения исследуемых соединений у беременных крыс не наблюдались какие-либо отклонения от нормальных физиологических и поведенческих характеристик. Прирост массы тела у опытных групп не отличается от такового у крыс из контрольной группы.

У животных из подопытных (получали исследуемые вещества в дозировке 10 мг/кг и 50 мг/кг) и контрольной групп прирост массы тела, количество мест имплантации, живых плодов и резорбций были сопоставимы. Ни в одной из опытных групп не обнаруживались плоды или животные в помете с аномалиями развития.

По результатам эксперимента установлено, что соединения TD-0348, TD-0470 и TD-0479 не обладают эмбриотоксическим или тератогенным эффектом при внутрижелудочном введении лабораторным крысам на протяжении всего срока беременности в дозировках 10 и 50 мг/кг

В рамках оценки антидепрессантной активности отдельных производных тетрагидропиридо[2,1-b][1,3,5]тиадиазина использовался классический тест форсированного плаванья по Порсольту

Лабораторные крысы опытных групп, получавших соединения TD-0479 и TD-0348, показали прирост количества и длительности попыток к избавлению из некомфортных условий. Данные показатели антидепрессантной активности у исследуемых соединений превосходят таковые в группе сравнения с амитриптилином на 132,6% и на 125,6% соответственно, для крыс опытной группы TD-0479 – на 117,1%, для опытной группы TD-0348 – на уровне такового в группе с амитриптилином

Оценка влияния исследуемых соединений на эффекты леводопы была выбрана для более детального анализа воздействия производных 1,3,5-тиадиазина на обмен дофамина. Для экспериментального исследования были объединены две методики: оценка влияния соединений с антидепрессантной активностью на эффекты леводопы и тест подвешивания за хвост, как критерий оценки двигательной активности

TD-0348 в дозе 5 мг/кг в комбинации с леводопой в дозе 150 мг/кг вызывает снижение показателей, определяющих состояние отчаяния, приводя к повышению показателей активности на 32% в сравнении с контрольной группой, получавшей амитриптилин. Соединение приводит к активации автономной нервной системы, что проявляется в виде повышения температуры тела на 1,15оС до и 1,25оС после теста.

Исследуемое соединение TD-0470 демонстрирует только тенденцию к росту суммарной продолжительности сохранения активности и незначительному повышению ректальной температуры в сравнении с группой леводопы в дозе 150 мг/кг, но не достигает показателей у контрольных животных и крыс, получавших леводопу в дозе 500 мг/кг.

TD-0479 в дозе 5 мг/кг в сочетании с леводопой в дозе 150 мг/кг приводит к активации автономной нервной системы, что проявляется в повышении температуры на 0,85оС и 0,95оС до и после теста, соответственно, развитием полиурии. Соединение так же демонстрирует тенденцию к некоторому увеличению длительности физической активности лабораторных животных на протяжении теста подвешивания за хвост. TD-0479 способно оказывать сходные с амитриптилином эффекты, хотя и в несколько меньшей степени, при менее выраженных, но все-таки присутствующих побочных эффектах в виде полиурии.

Достоверных признаков влияния соединения TD-0164 на эффекты леводопы в тесте подвешивания за хвост получено не было. При использовании образца вместе с леводопой в дозе 150 мг/кг наблюдалось незначительное изменение показателей ректальной температуры и продолжительности физической активности только в сравнении с контрольной группой

Для исследования адаптогенной активности препаратов использовалась модификация теста форсированного плаванья по Порсольту с дополнительным грузом, предложенная коллективом авторов под руководством В.Н. Каркищенко из Научного центра биомедицинских технологий РАМН

Вещества TD-0164 и TD-0470 по результатам эксперимента привели к снижению физической активности и выносливость животных, аналогично кофеину-бензоату натрия. Учитывая их положительные эффекты в классическом тесте форсированного плаванья, можно предположить наличие психостимулирующего у данных образцов без какой-либо адаптогенной активности.

Ко второй группе изучаемых производных тетрагидропиридо[2,1-b][1,3,5]тиадиазина относятся соединения TD-0348 и TD-0479, которые демонстрируют наличие ярко выраженных адаптогенных свойств, приводя к увеличению физической активности на 103,42% и 58,25% соответственно к 5-му дню исследования по отношению к показателям 1-го дня. Эти показатели превосходят адаптогенную активность женьшеня, а также тиотриазолина и «Тиоцетама»

Для исследования аналептической активности была выбрана модель «тиопенталового наркоза»

Крысы подопытных групп, получившие соединения TD-0164, TD-0470, TD-0479 и TD-0348 за 1 час введения в наркоз, характеризовались тем, что стадии наркоза у них не наступило. Ни одно животное из этих подопытных групп не приняло боковой позы. Однако через 10 минут после введения тиопентала натрия у крыс отмечалась незначительная вялость, которая исчезла в течение 20 минут. Такая реакция может свидетельствовать о наличии сильного аналептического действия.

Учитывая общетонизирующие и возбуждающие эффекты, характерные как для исследуемых образцов 1,3,5-тиадиазина, так и для средств с аналептической активностью

В проведенных нами исследованиях на белых беспородных крысах среди производных тетрагидропиридо[2,1-b][1,3,5]тиадиазина были обнаружены образцы с отчетливо выраженными антидепрессантными, адаптогенными и аналептическими свойствами. При этом, исследуемые соединения обладали бо́льшим профилем безопасности и лучшей переносимостью в сравнении с такими препаратами, как амитриптилин и флуоксетин. Следует отметить крайне низкую острую пероральную токсичность 4 исследуемых производных 1,3,5-тиадиазина.

Согласно всем вышеизложенным данным, видится перспективным дальнейшее доклиническое и клиническое исследование 4 образцов производных тетрагидропиридо[2,1-b][1,3,5]тиадиазина с целью создания новых высокоэффективных и безопасных лекарственных средств с антидепрессантной, адаптогенной и аналептической активностью.