Влияние простатических пептидов на трансмембранный перенос ломефлоксацина
Автор: Духанин Александр Сергеевич
Журнал: Экспериментальная и клиническая урология @ecuro
Рубрика: Экспериментальная урология
Статья в выпуске: 3 т.15, 2022 года.
Бесплатный доступ
Введение. Применение пептидов, проникающих в клетку без участия мембранных белков и способных осуществлять внутриклеточный транспорт связанных с ними низкомолекулярных веществ, открывает новый этап в разработке целенаправленной доставки лекарственных веществ к терапевтическим мишеням. Цель. Оценка влияния простатических пептидов препарата Витапрост® (экстракт предстательной железы) на трансмембранный транспорт антимикробного препарата ломефлоксацин. Материалы и методы. В первой серии изучены эффекты простатических пептидов на способность ломефлоксацина проходить через искусственные мембраны путем пассивной диффузии (метод PAMPA -parallel artificial membrane permeability assay). Во второй серии изучены эффекты простатических пептидов на клеточную проницаемость ломефлоксацина в модели Сасо-2. Результаты. Сравнительное исследование эффективной проницаемости мембраны (logPe) для ломефлоксацина в отсутствии (контрольная группа) и присутствии простатических пептидов (экстракт предстательной железы в концентрации 10 мг/мл) показало, что сочетанное применение ломефлоксацина и простатических пептидов приводит к достоверному повышению величины logPe, прирост составляет в среднем 29%. Специфический характер выявленного взаимодействия был подтвержден: добавление бета-меркаптоэтанола (BME) в донорный отсек не влияло на проницаемость чистого ломефлоксацина, но подавляло карго-эффект простатических пептидов. Рассчитанный на модели Caco-2 коэффициент проницаемости (Papp) для ломефлоксацина в комплексе с пептидами составил 13,04±1,80х10-6 см/с, в то время как для ломефлоксацина - 10,31±0,76х10-6 см/с. Заключение. Сопоставление полученных данных двух серий экспериментов свидетельствует о наличии прямого карго-эффекта простатических пептидов на трансмембранный транспорт ломефлоксацина в условиях in vitro.
Ломефлоксацин, простатические пептиды, эффективная проницаемость мембраны, caco-2, карго-эффект
Короткий адрес: https://sciup.org/142236638
IDR: 142236638 | DOI: 10.29188/2222-8543-2022-15-3-28-34
Список литературы Влияние простатических пептидов на трансмембранный перенос ломефлоксацина
- Liu J, Afshar S. In vitro assays: friends or foes of cell-penetrating peptides. Int J Mol Sci 2020;21(13):4719. https://doi.org/10.3390/ijms21134719.
- Young Kim H, Young Yum S, Jang G, Ahn DR. Discovery of a non-cationic cell penetrating peptide derived from membrane-interacting human proteins and its potential as a protein delivery carrier. Sci Rep 2015(5):11719. https://doi.org/10.1038/srep11719.
- Vasconcelos L, Pärn K, Langel U. Therapeutic potential of cell-penetrating peptides. Ther Deliv 2013;4(5):573-91. https://doi.org/10.4155/ tde.13.22.
- Sawant R, Torchilin V. Intracellular transduction using cell-penetrating peptides. Mol Biosyst 2010;6(4):628-40. https://doi.org/10.1039/b916297f.
- Borrelli A, Tornesello AL, Tornesello ML, Buonaguro FM. Cell penetrating peptides as molecular carriers for anti-cancer agents. Molecules 2018;23(2):295. https://doi.org/10.3390/molecules23020295.
- Dubikovskaya EA, Thorne SH, Pillow TH, Contag CH, Wender PA. Overcoming multidrug resistance of small-molecule therapeutics through conjugation with releasable octaarginine transporters. Proc Natl Acad Sci U S A 2008;105(34):12128-33. https://doi.org/10.1073/pnas.0805374105.
- Madani F, Lindberg S, Langel U, Futaki S, Gräslund A. Mechanisms of cellular uptake of cell-penetrating peptides. J Biophys 2011;2011:414729. https://doi.org/10.1155/2011/414729.
- Richard JP, Melikov K, Vives E, Ramos C, Verbeure B, Gait MJ, Cher-nomordik LV, Lebleu B. Cell-penetrating peptides. A reevaluation of the mechanism of cellular uptake. J Biol Chem 2003;278(1):585-90. https://doi.org/10.1074/jbc.M209548200.
- Patel LN, Wang J, Kim KJ, Borok Z, Crandall ED, Shen WC. Conjugation with cationic cell-penetrating peptide increases pulmonary absorption of insulin. Mol Pharm 2009;6(2):492-503. https://doi.org/10.1021/ mp800174g.
- Khavinson V, Linkova N, Diatlova A, Trofimova S. Peptide Regulation of Cell Differentiation. Stem Cell Rev Rep 2020;16(1):118-125. https://doi.org/10.1007/s12015-019-09938-8.
- Reis JM, Sinko B, Serra CH. Parallel artificial membrane permeability assay (PAMPA) - Is it better than Caco-2 for human passive permeability prediction? Mini Rev Med Chem 2010;10(11):1071-6. https://doi.org/10.2174/1389557511009011071.
- Phillips, A. Arena. Optimization of Caco-2 cell growth and differentiation for drug transport studies. Millipore Corporation Protocol Note PC1060EN00 2003.
- van Breemen RB, Li Y. Caco-2 cell permeability assays to measure drug absorption. Expert Opin Drug Metab Toxicol 2005;1(2):175-85. https://doi.Org/10.1517/17425255.1.2.175.
- Cramariuc O, Rog T, Javanainen M, Monticelli L, Polishchuk AV, Vattulainen I. Mechanism for translocation of fluoroquinolones across lipid membranes. Biochim Biophys Acta 2012;1818(11):2563-71. https://doi.org/10.1016/j.bbamem.2012.05.027.
- van Meer G, Voelker DR, Feigenson GW. Membrane lipids: where they are and how they behave. Nat Rev Mol Cell Biol 2008;9(2):112-24. https://doi.org/10.1038/nrm2330.
- Bermejo M, Avdeef A, Ruiz A, Nalda R, Ruell JA, Tsinman O, González I, Fernández C, Sánchez G, Garrigues TM, Merino V. PAMPA - a drug absorption in vitro model 7. Comparing rat in situ, Caco-2, and PAMPA permeability of fluoroquinolones. Eur J Pharm Sci 2004;21(4):429-41. https://doi.org/10.1016/j.ejps.2003.10.009.
- Kerns EH, Di L, Petusky S, Farris M, Ley R, Jupp P. Combined application of parallel artificial membrane permeability assay and Caco-2 permeability assays in drug discovery. J Pharm Sci 2004;93(6):1440-53. https://doi.org/10.1002/jps.20075.
- Fujikawa M, Ano R, Nakao K, Shimizu R, Akamatsu M. Relationships between structure and high-throughput screening permeability of diverse drugs with artificial membranes: application to prediction of Caco-2 cell permeability. Bioorg Med Chem 2005;13(15):4721-32. https://doi.org/10.1016/j.bmc.2005.04.076.
- Гребенкин Д.Ю., Станишевский Я.М., Шохин И.Е., Стойнова А.М., Карпова М.А., Корякова А.Г., Рябова А.В., Бровченко Б.В., Смирнов А.А. Исследование кишечной проницаемости и Pgp-транспорта фос-фазида с применением модели Сасо-2. Разработка и регистрация лекарственных средств 2017(4):238-242. [Grebenkin D.Yu., Stanishevskiy Y.M., Shohin I.E., Stoinova A.M., Karpova M.A., Koryakova A.G., Ryabova A.V., Brovchenko B.V., Smirnov A.A. Сасо-2 Intestinal permeability and pgp-affinity of phosphazide. Razrabotka i registratsiya lekarstven-nykh sredstv = Drug development and registration 2017(4):238-242. (In Russian)].
- Di L, Kerns EH, Fan K, McConnell OJ, Carter GT. High throughput artificial membrane permeability assay for blood-brain barrier. Eur J Med Chem 2003;38(3):223-32. https://doi.org/10.1016/s0223-5234(03)00012-6.
- Kansy M, Senner F, Gubernator K. Physicochemical high throughput screening: parallel artificial membrane permeation assay in the description of passive absorption processes. J Med Chem 1998;41(7):1007-10. https://doi.org/10.1021/jm970530e.
- Balimane PV, Pace E, Chong S, Zhu M, Jemal M, Pelt CK. A novel high-throughput automated chip-based nanoelectrospray tandem mass spectrometric method for PAMPA sample analysis. J Pharm Biomed Anal 2005;39(1-2):8-16. https://doi.org/10.1016/j.jpba.2005.03.043.
- Yu H, Wang Q, Sun Y, Shen M, Li H, Duan Y. A new PAMPA model proposed on the basis of a synthetic phospholipid membrane. PLoS One 2015;10(2):e0116502. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0116502.
- Kim AV, Shelepova EA, Evseenko VI, Dushkin AV, Medvedev NN, Polyakov NE. Mechanism of the enhancing effect of glycyrrhizin on nifedipine penetration through a lipid membrane. J Mol Liq 2021;344:117759. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2021.117759.
- Artursson P, Palm K, Luthman K. Caco-2 monolayers in experimental and theoretical predictions of drug transport. Adv Drug Deliv Rev 2001;46(1-3):27-43. https://doi.org/10.1016/s0169-409x(00)00128-9.
