Бета3-адренергический агонист

Агонист β 3 (бета 3) адренергических рецепторов или агонист β 3 -адренорецепторов , также известный как агонист β 3 -AR , представляет собой класс лекарств, которые избирательно связываются с β 3 -адренергическими рецепторами.
β 3 -AR Агонисты для лечения ожирения и диабета 2 типа находились на стадии разработки во многих крупных фармацевтических компаниях с начала 1990-х годов, но безуспешно вывели на рынок продукт против ожирения. Совсем недавно фармацевтические компании разработали селективные агонисты β 3 -AR, направленные на устранение нарушений мочеиспускания, а в 2012 году Мирабегрон (торговые названия Myrbetriq и Betmiga ) стал первым агонистом β 3 -AR, одобренным в США и Европе для лечения гиперактивного мочевого пузыря. (ГАО) синдром. [ 1 ] [ 2 ]
Медицинское использование
[ редактировать ]В 2018 году только один агонист β 3 -AR одобрен Европейским агентством по лекарственным средствам (EMA) и Управлением по контролю за продуктами и лекарствами (FDA) в качестве лекарственного средства. Лекарство называется Мирабегрон и используется для лечения ГМП. [ 1 ] [ 2 ]
Мочевой пузырь
[ редактировать ]
Мирабегрон — селективный агонист β 3 -АР, влияющий на мышцы детрузора мочевого пузыря . При стимуляции β 3 -AR сокращение гладких мышц мочевого пузыря уменьшается, и мочевой пузырь может хранить больший объем мочи в данный момент времени. Мирабегрон также влияет на сокращения, не сопровождающиеся мочеиспусканием , уменьшая частоту сокращений. [ 1 ]

проходят два других β 3 агониста В 2018 году в клинических испытаниях -АР : вибегрон и солабегрон . Вибегрон находится на третьей фазе клинических испытаний и используется для лечения ГМП. [ 3 ] Солабегрон находится на стадии 2b клинических исследований по лечению ГМП у женщин и на стадии 1 клинических исследований у мужчин по лечению ГМП. [ 4 ] [ 5 ]
Ожирение и диабет
[ редактировать ]β 3 -AR связан с термогенезом в скелетных мышцах человека ; исследования показали, что он отвечает за более чем 40% термогенеза, индуцированного эфедрином . [ 6 ]
Сердечно-сосудистая система
[ редактировать ]В марте 2016 года началось исследование, финансируемое Европейской комиссией . Исследование оценивает эффективность мирабегрона в профилактике сердечной недостаточности . [ 7 ] В 2018 году исследование продолжается и, как ожидается, завершится в 2020 году. [ 7 ] [ 8 ]
Селективный антагонист β 1 -AR с дополнительной β 3 агонистической активностью -AR, называемый небиволол , является одним из немногих селективных антагонистов B 1 -AR, которые, как известно, также вызывают вазодилатацию. [ 9 ] Эта периферическая вазодилатация опосредована высвобождением эндотелиального оксида азота после агонизма β 3 -АР, а не блокадой адренергических рецепторов. Это означает, что небиволол оказывает сосудорасширяющее и кардиопротекторное действие без дополнительных побочных эффектов адренергической блокады, наблюдаемых при использовании неселективных бета-блокаторов, которые одновременно снижают артериальное давление. [ 10 ] Поэтому небиволол одобрен для лечения гипертонии в США; однако бета-блокаторы по-прежнему не являются препаратами первой линии лечения первичной гипертензии. [ 10 ]
Механизм действия
[ редактировать ]β3 - AR связаны с G-белками , как Gs - белком , так и Gi - белком . Белок G s в сочетании с β 3 -АР приводят к повышению активности фермента аденилатциклазы . Повышенная активность аденилатциклазы приводит к увеличению образования циклического аденозинмонофосфата (цАМФ). [ 11 ] [ 12 ]
β 3 -AR также может связываться с белками Gi . Когда они соединяются, они приводят к снижению внутриклеточного цАМФ. [ 11 ] Механизм действия белка β 3 -AR и G i был предложен как механизм действия на сердце. Когда β 3 -AR соединены с белком Gi, они могут действовать как тормоз на β 1 - и β 2 адренергические рецепторы , предотвращая чрезмерную активацию, противодействуя классическому инотропному эффекту β 1 и β 2 адренергических рецепторов. [ 8 ] [ 13 ]
Гладкомышечные клетки мочевого пузыря экспрессируют β 3 -AR. Они оказывают воздействие на мышцу детрузора, которая расслабляется при β 3 активации -AR. Расслабленная мышца детрузора улучшает наполняющую способность мочевого пузыря и облегчает позывы к мочеиспусканию. [ 8 ] [ 14 ]
Оксид азота
[ редактировать ]Другой механизм, с помощью которого агонисты β 3 -AR оказывают расслабляющее действие на сосудистую сеть, заключается в повышении активности эндотелиальной синтазы оксида азота (eNOS) и биодоступности NO. [ 15 ] Считается, что это механизм, посредством которого небиволол , селективный антагонист β 1 -AR с дополнительной агонистической активностью β 3 -AR, оказывает кардиопротекторное действие. [ 15 ]
Отношения структуры и деятельности (SAR)
[ редактировать ]
Базовая структура агонистов β 3 -адренергических рецепторов
[ редактировать ]Агонисты β 3 -AR имеют базовую структуру 2-амино-1-фенилэтан-1-ол, но имеют вариации, которые влияют на селективность агониста. [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]
Связывание с β 3 -адренергическим рецептором
[ редактировать ]Визуальный осмотр селективных агонистов β 3 -AR показал, что они связываются глубоко в кармане связывания рецепторов и проявляют некоторые H-связи и/или гидрофобные взаимодействия с рецептором. [ 16 ]
Активность агонистов β 3 -адренорецепторов
[ редактировать ]
Группа R на следующем рисунке определяет селективность α- или β-адренергических рецепторов. Чем больше R-группа, тем выше селективность β-рецептора. [ 19 ]
Химическая структура | Химическая формула | Описание |
---|---|---|
![]() |
Имеет хорошее сродство к β 3 -AR, но также имеет некоторое сродство к β 1 - и β 2 -AR. | |
![]() |
Имеет хорошее сродство к β 3 -АР, но не к β 1 - и β 2 -АР. | |
![]() |
Имеет хорошее сродство к β 3 -АР, но очень низкое сродство к β 1 - и β 2 -АР. | |
![]() |
Имеет хорошее сродство к β 3 -АР, но очень низкое сродство к β 1 - и β 2 -АР. Метильная группа справа связана с изомерным углеродом, и разные изомеры имеют разное сродство к β 3 . рецептору | |
![]() |
Имеет хорошее сродство к β 3 -АР, но очень низкое сродство к β 1 - и β 2 -АР. Этильная группа справа связана с изомерным углеродом, и разные изомеры имеют почти одинаковое сродство к β 3 . рецептору | |
![]() |
Имеет хорошее сродство к β 3 -АР, но очень низкое сродство к β 1 - и β 2 -АР. Циклопентан справа является изомерным, и разные изомеры имеют различное сродство к рецептору β 3 -AR. | |
![]() Солабегрон |
Имеет хорошее сродство к β 3 -AR. |
Базовая структура подтипов β-AR демонстрирует сходство последовательностей более чем на 70%, что позволяет предположить, что трехмерная структура этих подтипов схожа. [ 20 ] Хотя общая структурная последовательность идентична на 70%, участки остатков лигандсвязывающего кармана имеют еще большее сходство (75-85%), что затрудняет разработку высокоселективных лигандов. [ 20 ] β 3 -АР, в отличие от других β-адренергических рецепторов, имеет более высокое сродство к лигандам с пиримидиновым или м -хлорбензильным кольцом, а не к катехоламину, как другие подтипы бета-рецепторов. [ 16 ]
Заметными сайтами связывания лиганда являются гидрофобные взаимодействия ароматического кольца, присоединенного к β-гидроксильному хиральному углероду слева, с гидрофобными микродоменами на TM3 и TM6 глубоко в кармане связывания. Было показано, что дополнительные гидрофобные боковые группы, присоединенные к этому ароматическому кольцу, увеличивают гидрофобный контакт в этой области. Центральная гидроксильная группа и центральный протонированный амин образуют прочные водородные связи с субъединицами TM7 и TM3. Водородная связь центрального протонированного амина с Y 336 на TM7 β 3 -AR служит важным сайтом связывания лиганда, правильно выравнивая его для более глубокого гидрофобного взаимодействия между ароматическим кольцом LHS и TM3 и TM6. Это взаимодействие является постоянным между лигандами. [ 16 ]
Большинство селективных агонистов имеют образование ароматического кольца или другую гидрофобную область, расположенную около 2–3 атомов углерода от центральной протонированной аминогруппы, которая взаимодействует с поверхностным внеклеточным (ELC2) доменом рецептора. Стереохимия этой ароматической группы и ее взаимодействие с ECL2 влияют на способность лиганда правильно выравниваться в глубоком кармане связывания и являются важным фактором для общего сродства лиганда. [ 16 ]
Добавление протондонорной группы (например, кислоты, амида) к правому концу способствует образованию прочной раздвоенной водородной связи с R. 315 ТМ6. Те лиганды, которые не имеют кислотной группы, имеют другую форму группы с сильной водородной связью, которая взаимодействует с R. 315 , такие как тиазол. Этот сайт связывания различается у разных подтипов бета-рецепторов и способствует селективности β3 . [ 16 ]
История развития
[ редактировать ]В 1984 году β3 - рецептор был описан как третья группа бета-рецепторов жировой ткани. [ 21 ] Это привело к разработке агониста, нацеленного на ожирение и диабет.
В 1999 г. была определена функция β 3 в мышцах детрузора , что открыло путь к разработке β 3 -АР-агониста ГМП. [ 22 ]
В 2001 году Мирабегрон начал клиническую разработку в рамках клинического исследования фазы 1. Показаниями были диабет 2 типа, симптомы нижних мочевыводящих путей , ГМП и обструкция выходного отдела мочевого пузыря. [ 21 ]
С 2004 по 2008 год проводились клинические исследования 2 фазы. Однако разработка мирабегрона для лечения диабета второго типа была прервана. [ 21 ]
В 2007 году компания GlaxoSmithKline вступила в первую фазу клинических испытаний Солабегрона с показанием для лечения гиперактивного мочевого пузыря, а также в исследование с показанием для лечения синдрома раздраженного кишечника (СРК) . [ 23 ] [ 24 ]
С 2009 по 2011 год «Астеллас Фарма» завершила третью фазу клинических исследований по лечению ГМП мирабегроном . В июле 2012 года мирабегрон стал первым агонистом β 3 -АР, одобренным FDA, а в октябре того же года он был одобрен EMA. [ 1 ] [ 21 ]
В 2011 году компания Merck & Co. приступила к клиническим испытаниям вибегрона по показаниям для лечения ГМП. а клинические испытания фазы III начались в 2018 году. [ 3 ]
В 2018 году солабегрон , приобретенный компанией Velicept Therapeutics, Inc., начал клинические исследования фазы I и фазы II у мужчин и женщин соответственно по показаниям к ГМП. [ 4 ] [ 5 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д «Бетмига | Европейское агентство лекарственных средств» . www.ema.europa.eu . 17 сентября 2018 года . Проверено 02 октября 2018 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Сообщения для прессы – FDA одобрило Мирбетрик для лечения гиперактивного мочевого пузыря» . wayback.archive-it.org . Архивировано из оригинала 12 января 2017 г. Проверено 03 октября 2018 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Исследование по изучению безопасности и эффективности нового препарата у пациентов с симптомами гиперактивного мочевого пузыря (ГАМП) – полнотекстовый просмотр – ClinicalTrials.gov» . Проверено 02 октября 2018 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Оценка эффективности и безопасности таблеток Солабегрон для лечения гиперактивного мочевого пузыря у взрослых женщин – Полный текст – ClinicalTrials.gov» . Проверено 02 октября 2018 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Оценить безопасность, переносимость и фармакокинетику различных составов перорально принимаемого солабегрона у здоровых мужчин - полнотекстовый просмотр - ClinicalTrials.gov» . Проверено 02 октября 2018 г.
- ^ Лю, ЮЛ; Тубро, С; Аструп, А; Сток, MJ (сентябрь 1995 г.). «Вклад активации бета-3-адренорецепторов в термогенез, индуцированный эфедрином, у людей». Международный журнал ожирения и связанных с ним метаболических нарушений . 19 (9): 678–685. PMID 8574280 .
- ^ Перейти обратно: а б Баллиганд, Жан-Люк; Ван Оверстратен, Нэнси (30 октября 2015 г.). «Оценка эффективности мирабегрона, нового бета3-адренергического рецептора в профилактике сердечной недостаточности» . дои : 10.1186/isrctn65055502 .
{{cite journal}}
: Для цитирования журнала требуется|journal=
( помощь ) - ^ Перейти обратно: а б с Баллиганд, Жан-Люк (21 марта 2016 г.). «Спасение сердца путем настройки бета-3-адренергических рецепторов» . Сердечно-сосудистые исследования . 111 (2): 128–133. дои : 10.1093/cvr/cvw056 . ISSN 0008-6363 . ПМИД 27001422 .
- ^ Кейван Карими Галугахи, Чиа-Чи Лю, Альваро Гарсия, Кармин Джентиле, Наташа А. Фрай, Элиша Дж. Гамильтон, Клэр Л. Хокинс и Джемма А. Фигтри (19 февраля 2016 г.). «Адренергическая стимуляция β3 восстанавливает баланс оксида азота/окислительно-восстановительного потенциала и усиливает функцию эндотелия при гипергликемии» . Журнал Американской кардиологической ассоциации . 5 (2). дои : 10.1161/JAHA.115.002824 . ПМЦ 4802476 . ПМИД 26896479 .
{{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Перейти обратно: а б Фонгеми, Джастин; Феликс-Гецик, Эрика (август 2015 г.). «Обзор фармакологии небиволола и клинических данных» . Наркотики . 75 (12): 1349–1371. дои : 10.1007/s40265-015-0435-5 . ISSN 0012-6667 . ПМЦ 4541699 . ПМИД 26177892 .
- ^ Перейти обратно: а б Коман, Оана Андрея; Паунеску, Х.; Гита, Изабель; Коман, Л.; Бэдару, Анка; Флаке, И. (2009). «Бета-3-адренорецепторы: молекулярные, гистологические, функциональные и фармакологические подходы». Румынский журнал морфологии и эмбриологии = Revue Roumaine de Morphologie et Embryologie . 50 (2): 169–179. ISSN 1220-0522 . ПМИД 19434307 .
- ^ Стир, ML (ноябрь 1975 г.). «Аденилциклаза» . Анналы хирургии . 182 (5): 603–609. дои : 10.1097/00000658-197511000-00012 . ISSN 0003-4932 . ПМК 1344045 . ПМИД 172034 .
- ^ Каннаво, Алессандро; Кох, Уолтер Дж. (ноябрь 2016 г.). «Нацеливание на β-3-адренергические рецепторы при сердечно-селективном агонизме и β-блокаде» . Журнал сердечно-сосудистой фармакологии . 69 (2): 71–78. doi : 10.1097/fjc.0000000000000444 . ISSN 0160-2446 . ПМК 5295490 . ПМИД 28170359 .
- ^ Патрик, GL (2009). Введение в медицинскую химию . Издательство Оксфордского университета.
- ^ Перейти обратно: а б Арагон, Хуан П.; Кондит, Мара Э.; Бхушан, Шаши; Предмор, Бенджамин Л.; Патель, Сандип С.; Гринсфельдер, Д. Беннетт; Гундевар, Сушил; Джа, Саураб; Калверт, Джон В.; Баруш, Лили А.; Лаву, Мадхав (декабрь 2011 г.). «Стимуляция бета3-адренорецепторов улучшает ишемию-реперфузию миокарда посредством активации эндотелиальной синтазы оксида азота и нейрональной активации синтазы оксида азота» . Журнал Американского колледжа кардиологов . 58 (25): 2683–2691. дои : 10.1016/j.jacc.2011.09.033 . ПМЦ 3586978 . ПМИД 22152956 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г Рой, Калдип К.; Саксена, Анил К. (27 июня 2011 г.). «Структурная основа селективности подтипа β-адренергических рецепторов типичных агонистов и антагонистов». Журнал химической информации и моделирования . 51 (6): 1405–1422. дои : 10.1021/ci2000874 . ISSN 1549-9596 . ПМИД 21534556 .
- ^ Перейти обратно: а б Вада, Ясухиро; Накано, Сейджи; Моримото, Акифуми; Касахара, Кен-ичи; Хаяси, Такахико; Такада, Ёсио; Сузуки, Хироко; Нива-Сакаи, Мичико; Охаси, Сигэки (11 апреля 2017 г.). «Открытие новых производных индазола в качестве перорально доступных агонистов β3-адренергических рецепторов, не имеющих нецелевых сердечно-сосудистых побочных эффектов». Журнал медицинской химии . 60 (8): 3252–3265. doi : 10.1021/acs.jmedchem.6b01197 . ISSN 0022-2623 . ПМИД 28355078 .
- ^ Перейти обратно: а б Эдмондсон, Скотт Д.; Чжу, Ченг; Кар, Нам Фунг; Ди Сальво, Джерри; Нагабукуро, Хироши; Сакре-Салем, Беатрис; Дингли, Карен; Бергер, Ричард; Гобл, Стивен Д. (08 января 2016 г.). «Открытие вибегрона: мощного и селективного агониста β3-адренергических рецепторов для лечения гиперактивного мочевого пузыря». Журнал медицинской химии . 59 (2): 609–623. doi : 10.1021/acs.jmedchem.5b01372 . ISSN 0022-2623 . ПМИД 26709102 .
- ^ Лемке, ТЛ (2013). Принципы медицинской химии Фоя . Филадельфия: Липпинкотт Уильямс и Уилкинс.
- ^ Перейти обратно: а б Фурс, Кристина Э.; Либранд, Терри П. (9 октября 2003 г.). «Трехмерные модели комплексов бета-адренергических рецепторов с агонистами и антагонистами». Журнал медицинской химии . 46 (21): 4450–4462. дои : 10.1021/jm0301437 . ISSN 0022-2623 . ПМИД 14521408 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Сакко, Эмилио; Бьентинези, Риккардо; Тьенфорти, Даниэле; Рачиоппи, Марко; Гулино, Гаэтано; Д'Агостино, Даниэле; Виттори, Маттео; Басси, Пьерфранческо (22 февраля 2014 г.). «История открытия и клиническая разработка мирабегрона для лечения гиперактивного мочевого пузыря и недержания мочи». Мнение экспертов об открытии лекарств . 9 (4): 433–448. дои : 10.1517/17460441.2014.892923 . ISSN 1746-0441 . ПМИД 24559030 . S2CID 26424400 .
- ^ Такеда, Масаюки; Обара, Кенджи; Мизусава, Такаки; Томита, Ёсихико; Арай, Кей; Цуцуи, Тошики; Хатано, Акихико; Такахаси, Кота; Номура, Синтаро (1 марта 1999 г.). «Доказательства наличия подтипов β3-адренорецепторов в релаксации детрузора мочевого пузыря человека: анализ молекулярно-биологическими и фармакологическими методами» . Журнал фармакологии и экспериментальной терапии . 288 (3): 1367–1373. ISSN 0022-3565 . ПМИД 10027879 .
- ^ «Исследование по проверке взаимодействия двух лекарств для лечения гиперактивного мочевого пузыря - полнотекстовый просмотр - ClinicalTrials.gov» . Проверено 02 октября 2018 г.
- ^ «Исследование по изучению влияния солабегрона (GW427353) на желудочно-кишечный транзит у здоровых добровольцев - полнотекстовый просмотр - ClinicalTrials.gov» . Проверено 03 октября 2018 г.