Ukr.Biochem.J. 2018; Том 90, № 6, листопад-грудень, c. 21-30

doi: https://doi.org/10.15407/ubj90.06.021

Дія калікс[4]арен-метиленбісфосфонової кислоти С-145 та її сірковмісного аналога на гемостаз

10.12.2018   Uncategorized   No comments

В. О. Чернишенко1, O. В. Савчук1, С. O. Черенок2, O. M. Силенко2,
A. O. Негеля3, Л. О. Касаткіна1, Л. В. Пирогова1, В. А. Дідківський1,
О. І. Юсова1, В. І. Кальченко2, Л. В. Гарманчук3, Т. В. Гриненко1,
Е. В. Луговськой1, С. В. Комісаренко1

1Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
2Інститут органічної хімії НАН України, Київ;
3ННЦ «Інститут біології та медицини», Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Україна;
e-mail: bio.cherv@gmail.com

С-145 (октанатрієва сіль калікс[4]арен-тетра-метиленбісфосфонової кислоти) було раніше обрано як специфічний антикоагулянтний агент, який пригнічує полімеризацію фібрину, не маючи відчутного впливу на інші параметри системи зсідання крові. Оскільки C-145S (октанатрієва сіль калікс[тіа-4]арен-тетра-метиленбісфосфонової кислоти) має більшу гідрофобну чашу, можна очікувати його більшу антиполімеризаційну активність, порівняно із С-145. Метою цієї роботи було порівняння дії обох органічних сполук на полімеризацію фібрину, фібриноліз, агрегацію тромбоцитів та проліферацію ендотеліоцитів. Полімеризацію фібринового згустку в плазмі крові за дії АЧТЧ-реагенту та гідроліз фібринового згустку за дії тканинного активатора плазміногену в присутності С-145 та С-145S вивчали за допомогою турбідиметричного аналізу. Ефект С-145 та С-145S на активацію Glu-плазміногену стрептокіназою визначали за допомогою хромогенного субстрату S2251, а агрегацію тромбоцитів – за допомогою агрегатометрії. Стимульований викид Ca2+ з ендоплазматичного ретикулума та цитоплазми вивчали за допомогою спектрофлуориметрії із застосуванням специфічних флуоресцентних зондів Mag-Fluo-4 та FURA-2. Як С-145, так і C-145S знижувала кінцеву мутність згустку і подовжувала час напівлізису згустку в плазмі крові людини. Однак у модельній системі з полімерним фібрином desAB С-145 виявився ефективнішим інгібітором фібринолізу. C-145S, але не C-145, індукував зміни концентрації Ca2+ в цитоплазмі тромбоцитів у стані спокою, а також вірогідно інгібував (на 30%) викид Ca2+ з ендоплазматичного ретикулума тромбоцитів, активованих ADP. Як C-145, так і C-145S стимулювали проліферацію ендотеліальних клітин свині (РАЕ). Таким чином, показано, що калікс[4]арен C-145S був ефективнішим інгібітором полімеризації фібрину порівняно з С-145, який раніше було обрано для створення антикоагулянтного агента. C-145S також виявляв вираженіший інгібіторний ефект на кальцієвий сигналінг тромбоцитів і стимулюючий ефект на проліферацію ендотеліоцитів. Отже, С-145 виявився перспективнішою молекулярною платформою для створення антитромботичного агента.

Ключові слова: , , , , , ,

Посилання:

  1. Gutsche, C.D. Calixarenes. An Introduction, Monographs in Supramolecular Chemistry. Royal Society of Chemistry, Cambridge. 2008, 276 p.
  2. Vicens, J., Harrowfield, J. Calixarenes in the Nanoworld. Springer Verlag, Dordrecht. 2007, 354 p.
  3. Kalchenko O, Cherenok O, Yushchenko O, Kalchenko V. Complexation of calix[4]arenehydroxymethylphosphonic acids with amino acids. Binding constants determination of the complexes by HPLC method. J Incl Phenom. 2013; 76(1-2): 29-36. CrossRef
  4. Kalchenko VI, Kalchenko O, Cherenok S. Complexation of Calix[4]arene bis-Hydroxymethylenediphosphonic Acid with Amino acids. Binding Constants Determination by RP HPLC Method. French-Ukr J Chem. 2015; 3(2): 93-100. CrossRef
  5. Baldini L, Casnati A, Sansone F, Ungaro R. Calixarene-based multivalent ligands. Chem Soc Rev. 2007 Feb;36(2):254-66. PubMed, CrossRef
  6. Komisarenko SV, Kosterin SO, Lugovskoy EV, Kalchenko VI. Calixarene methylene bisphosphonic acids as promising effectors of biochemical processes. Ukr Biokhim Zhurn. 2013; 85(6): 106-128. CrossRef
  7. Bevza OV, Veklich TO, Shkrabak OA, Rodik RV, Kalchenko VI, Kosterin SO. The calix[4]arene C-107 is highly effective supramolecular inhibitor of the Na+,K(+)-ATPase of plasma membranes. Ukr Biokhim Zhurn. 2013 Mar-Apr;85(2):5-19. (In Ukrainian). PubMed, CrossRef
  8. Lugovskoy EV, Gritsenko PG, Koshel TA, Koliesnik IO, Cherenok SO, Kalchenko OI, Kalchenko VI, Komisarenko SV.  Calix[4]arene methylenebisphosphonic acids as inhibitors of fibrin polymerization. FEBS J. 2011 Apr;278(8):1244-51. PubMed, CrossRef
  9. Chernyshenko VO, Korolova DS, Dosenko VЕ, Pashevin DO, Kalchenko VI, Pirogova LV, Chernyshenko TM, Lugovska OE, Kravchenko NА, Makogonenko YM, Lugovskoy EV, Komisarenko SV. Calix[4]arene C-145 Effects on Plasma Haemostasis. Pharm Anal Acta. 2015; 6(8): 401-406. CrossRef
  10. Chernyshenko VO, Korolova DS, Nikolaienko TV, Dosenko VЕ, Pashevin DO, Kalchenko VI, Cherenok SO, Khranovska NN, Garmanchuk LV, Lugovskoy EV, Komisarenko SV. Calix[4]arene C-145 effects on сellular haemostasis. Biotechnologia Acta. 2016; 9(3): 37-43. CrossRef
  11. Chernyshenko V, Korolova D, Lugovska O, Dosenko V, Pashevin D, Kalchenko V, Nikolaenko T, Harmanchuk L, Lugovskoy E Unexpected anti-platelet and promising proangiogenic effects of calix[4]arene C-145 in vivo. FEBS J. 2015: 282(Suppl. 1): 142.
  12. Chernyshenko VO, Pirogova LV, Didkivskyi VA, Cherenok SO, Dosenko VЕ, Pashevin DO, Kalchenko VI, Makogonenko EM, Lugovskoy EV. Effects of Calix[4]arene C-145 on overall haemostatic potential of blood plasma in vitro and in vivo. J Int Res Med Pharm Sci. 2016; 10(3): 146-151.
  13. Rublenko AM, Urvant LP, Makogonenko EM, Platonova TM, Tsap PIu, Chernyshenko TM, Kolesnikova IM, Fishchenko VO, Lugovskoy EV. Effect of protein C activator on overall haemostasis potential in donor and hip arthroplasty patient plasma. Ukr Biokhim Zhurn. 2011 Sep-Oct;83(5):32-9. (In Ukrainian). PubMed
  14. Cattaneo M, Cerletti C, Harrison P, Hayward CP, Kenny D, Nugent D, Nurden P, Rao AK, Schmaier AH, Watson SP, Lussana F, Pugliano MT, Michelson AD. Recommendations for the Standardization of Light Transmission Aggregometry: A Consensus of the Working Party from the Platelet Physiology Subcommittee of SSC/ISTH. J Thromb Haemost. 2013; 11(6): 1183-1189. PubMed, CrossRef
  15. Kasatkina LA. 4-Аminopyridine sequesters intracellular Ca(2+) which triggers exocytosis in excitable and non-excitable cells. Sci Rep. 2016 Oct 5;6:34749. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  16. Grynkiewicz G, Poenie M, Tsien RY. A new generation of Ca2+ indicators with greatly improved fluorescence properties. J Biol Chem. 1985 Mar 25;260(6):3440-50. PubMed
  17. Mosmann T. Rapid colorimetric assay for cellular growth and survival: application to proliferation and cytotoxic assayas. J Immunol Methods. 1983; 65(1-2): 55-63.  CrossRef
  18. He S, Antovic A, Blombäck M. A simple and rapid laboratory method for determination of haemostasis potential in plasma. II. Modifications for use in routine laboratories and research work. Thromb Res. 2001 Sep 1;103(5):355-61. PubMed, CrossRef
  19. Ryan EA, Mockros LF, Weisel JW, Lorand L. Structural origins of fibrin clot rheology. Biophys J. 1999 Nov;77(5):2813-26. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  20. Veklich TA, Shkrabak AA, Slinchenko NN, Mazur II, Rodik RV, Boyko VI, Kalchenko VI, Kosterin SA. Calix[4]arene C-90 selectively inhibits Ca2+,Mg2+-ATPase of myometrium cell plasma membrane. Biochemistry (Mosc). 2014 May;79(5):417-24. PubMed, CrossRef
Creative CommonsThis work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.