Соединение, улучшающее диффузию кислорода
Соединение , усиливающее диффузию кислорода, представляет собой любое вещество, которое увеличивает доступность кислорода в тканях организма , влияя на молекулярную структуру воды в плазме крови и тем самым способствуя движению ( диффузии ) кислорода через плазму. [1] Соединения, усиливающие диффузию кислорода, оказались перспективными при лечении состояний, связанных с гипоксией (недостатком кислорода в тканях) и ишемией (недостатком кислорода в циркулирующем кровоснабжении). [1] [2] К таким состояниям относятся геморрагический шок , инфаркт миокарда (сердечный приступ) и инсульт . [2]
Типы
[ редактировать ]Одним из первых веществ, о котором сообщалось, что он оказывает эффект усиления диффузии кислорода, был кроцетин . [3] каротиноид, который в природе встречается в таких растениях, как крокус посевной , и связан с другим каротиноидом, шафраном . Шафран использовался в культуре (например, как краситель) и в медицинских целях с древних времен. [4]
Транс-кроцетинат натрия (TSC), синтетический препарат, содержащий каротиноидную структуру транс-кроцетина, широко исследовался на моделях болезней животных и в клинических испытаниях на людях. [2] [5] [6] Клинические испытания TSC были сосредоточены на проверке эффективности этого соединения в повышении чувствительности гипоксических раковых клеток к лучевой терапии у пациентов с глиобластомой , агрессивной формой рака головного мозга. [6]
TSC, разрабатываемый Diffusion Pharmaceuticals , усиливает оксигенацию гипоксической опухолевой ткани. Было показано, что [7] и принадлежит к подклассу соединений, усиливающих диффузию кислорода, известных как биполярные соли транскаротиноидов. [1] Компания Diffusion Pharmaceuticals в настоящее время исследует возможность использования транс-кроцетината натрия при лечении COVID-19 , острого инсульта и солидных раковых опухолей. [8]
Механизм действия
[ редактировать ]Считается, что соединения, усиливающие диффузию кислорода, действуют за счет проявления гидрофобных сил, которые взаимодействуют с молекулами воды. [9] Эти взаимодействия приводят к усилению водородных связей 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 построение структуры. [11] [12] Построение структуры снижает сопротивление движению кислорода через плазму посредством диффузии. [11] Поскольку плазма крови представляет собой основной барьер для перемещения кислорода из эритроцитов в ткани, [2] более структурированный характер воды, придаваемый соединением, усиливающим диффузию кислорода, будет способствовать проникновению в ткани. [9] [13]
Компьютерное моделирование показало, что TSC может увеличить транспортировку кислорода через воду на целых 30 процентов. [10]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с Патент США 8206751 , Гейнер Дж. «Новый класс терапевтических средств, усиливающих диффузию малых молекул», выдан 30 апреля 2009 г.
- ^ Jump up to: а б с д Гейнер, Дж (2008). «Транснатрия кроцетинат для лечения гипоксии / ишемии». Экспертное заключение об исследуемых препаратах . 17 (6): 917–924. дои : 10.1517/13543784.17.6.917 . ПМИД 18491992 . S2CID 71663644 .
- ^ Гейнер Дж; ГМ Чисолм III (1974). «Диффузия кислорода и атеросклероз». Атеросклероз . 19 (1): 135–138. дои : 10.1016/0021-9150(74)90049-5 . ПМИД 4810465 .
- ^ Абдуллаев Ф, Эспиноза-Агирре Дж (2004). «Биомедицинские свойства шафрана и его потенциальное использование в исследованиях по терапии рака и химиопрофилактике». Обнаружение и профилактика рака . 28 (6): 426–432. дои : 10.1016/j.cdp.2004.09.002 . ПМИД 15582266 .
- ^ Лапчак П. (2010). «Профиль эффективности и безопасности каротиноида транс-кроцетината натрия, вводимого кроликам после множественных инфарктов ишемических инсультов: исследование комбинированной терапии с тканевым активатором плазминогена». Исследования мозга . 1309 : 136–145. дои : 10.1016/j.brainres.2009.10.067 . ПМИД 19891959 . S2CID 25369069 .
- ^ Jump up to: а б «Исследование безопасности и эффективности транснатрийкроцетината (TSC) при одновременной лучевой терапии и темозоломида при впервые диагностированной глиобластоме (GBM)» . ClinicalTrials.gov . Ноябрь 2011 года . Проверено 18 сентября 2012 г.
- ^ Шиэн, Джейсон; и др. (2008). «Использование транс-кроцетината натрия для повышения чувствительности мультиформной глиобластомы к радиации». Журнал нейрохирургии . 108 (5): 972–978. дои : 10.3171/JNS/2008/108/5/0972 . ПМИД 18447715 .
- ^ «Diffusion Pharmaceuticals объявляет об ускоренном пересмотре FDA плана клинической разработки TSC для лечения пациентов с COVID-19 и ОРДС» . Диффузионная фармацевтика. 5 мая 2020 г. . Проверено 25 мая 2020 г.
- ^ Jump up to: а б с Патент США 7919527 , Гейнер Дж. и Грабиак Р., «Биполярные транскаротиноиды и их использование», выдан 5 апреля 2011 г.
- ^ Jump up to: а б Лейдиг, К.Э., Дж.Л. Гейнер, В. Даггетт (1998). «Изменение диффузии биологических растворов посредством модификации структуры и динамики раствора». Журнал Американского химического общества . 120 (36): 9394–9395. дои : 10.1021/ja981656j .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Jump up to: а б Кэннон, Джозеф Дж. (1999). Фармакология для химиков . Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0841235243 .
- ^ Манабе Х. и др. (2010). «Защита от очагового ишемического повреждения головного мозга транс-натриевым кроцетинатом» . Журнал нейрохирургии . 113 (4): 802–809. дои : 10.3171/2009.10.JNS09562 . ПМК 3380430 . ПМИД 19961314 .
- ^ Старр, Сеси; Макмиллан, Беверли (2012). Биология человека (9-е изд.). Cengage Обучение. ISBN 978-0840061669 .