Ученые Волгоградского медицинского университета работают над новым подходом к лекарственной терапии системного воспаления

Индолин-2-оны — это химические соединения, которые ученые давно рассматривают как потенциальные лекарства. Ученые Волгоградского государственного медицинского университета (ВолгГМУ) совместно с коллегами из Московского государственного университета видоизменили эти вещества, чтобы получить препарат, способный воздействовать на ключевые механизмы, вызывающие воспаление и окислительный стресс.

Окислительный стресс — это состояние, при котором в организме накапливаются вредные молекулы, называемые свободными радикалами, что может повреждать клетки и ткани. Индолин-2-оны обладают антиоксидантным эффектом, то есть помогают нейтрализовать свободные радикалы. Это особенно важно для пациентов с диабетом, так как повышенный уровень сахара в крови часто вызывает окислительный стресс, который осложняет течение заболевания.

Хроническое воспаление, в свою очередь, связано с развитием многих серьезных заболеваний. Это очень опасный процесс, он возникает, когда организм «застревает» в состоянии постоянной борьбы с повреждениями или инфекциями и не может самостоятельно справиться с проблемой. Это приводит к развитию диабета 2-го типа, болезням сердца и к нарушениям работы мозга, например, к болезни Альцгеймера. Один из ключевых факторов, вызывающих воспаление, — это GSK3β (специальный белок — фермент), активность которого фармакологи решили подавить с помощью новых соединений. Этот фермент играет важную роль в регуляции множества процессов в клетке, включая воспаление и метаболизм глюкозы. Известно, что индолин-2-оны способны подавлять активность GSK3β, что приводит к снижению воспалительных реакций и защите клеток от повреждений.

Синтезировав на основе индолин-2-онов несколько новых веществ, ученые ВолгГМУ приступили к лабораторным испытаниям. Для начала разработку испытали на макрофагах. Это специальные клетки иммунной системы, которые защищают организм от инфекций, повреждений или других угроз. Они поглощают бактерии, вирусы и иные чужеродные частицы, а также выделяют вещества, вызывающие воспаление. Макрофаги активно участвуют в воспалительных процессах. Ученые использовали их как модель для изучения того, как новые соединения (в данном случае производные индолин-2-онов) влияют на воспаление. В экспериментах специалисты добавляли в культуру клеток вещество под названием липополисахарид (LPS), которое запускает воспалительную реакцию в макрофагах. LPS имитирует бактериальную инфекцию, и его использование помогает изучить, как соединения работают в условиях, похожих на реальную инфекцию или воспаление.

Оказалось, что два из множества синтезированных соединений эффективно снижали воспаление в макрофагах, подавляя выработку молекул, стимулирующий развитие воспалительного процесса. При этом соединения не подавляли важные функции макрофагов, такие как фагоцитоз, что делало их перспективными для дальнейшего изучения. Затем ученые провели эксперименты на крысах. Они вводили животным все то же вещество, вызывающее воспаление (LPS), а затем проверяли, как новые соединения влияют на их состояние. Результаты оказались обнадеживающими: у животных, получавших новые соединения, значительно уменьшился отек лап. А еще снизился уровень воспалительных веществ в крови, таких как оксид азота и цитокины — ключевые участники воспалительного процесса.

«В отличие от таких препаратов, как дексаметазон (широко используемый противовоспалительный стероид), новые соединения не подавляют важные функции иммунных клеток, такие как фагоцитоз (процесс "поедания" бактерий и других чужеродных частиц), а значит сохраняют сопротивляемость организма инфекциям», — рассказывает один из авторов исследования, проректор на научной работе ВолгГМУ Денис Бабков.

Фото: ru.freepik.com