CZ307201B6 - Použití cholylhydrazonů k prevenci a léčbě Alzheimerovy choroby a dalších neurodegenerativních poruch a onemocnění - Google Patents
Použití cholylhydrazonů k prevenci a léčbě Alzheimerovy choroby a dalších neurodegenerativních poruch a onemocnění Download PDFInfo
- Publication number
- CZ307201B6 CZ307201B6 CZ2015-428A CZ2015428A CZ307201B6 CZ 307201 B6 CZ307201 B6 CZ 307201B6 CZ 2015428 A CZ2015428 A CZ 2015428A CZ 307201 B6 CZ307201 B6 CZ 307201B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- disease
- formula
- alzheimer
- diseases
- cholylhydrazone
- Prior art date
Links
- -1 cholyl hydrazones Chemical class 0.000 title claims description 29
- 208000024827 Alzheimer disease Diseases 0.000 title claims description 14
- 238000011282 treatment Methods 0.000 title claims description 14
- 208000015122 neurodegenerative disease Diseases 0.000 title description 28
- 230000002265 prevention Effects 0.000 title description 8
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims description 11
- 206010002022 amyloidosis Diseases 0.000 claims description 7
- 208000018737 Parkinson disease Diseases 0.000 claims description 5
- 206010059245 Angiopathy Diseases 0.000 claims description 4
- 208000020406 Creutzfeldt Jacob disease Diseases 0.000 claims description 4
- 208000003407 Creutzfeldt-Jakob Syndrome Diseases 0.000 claims description 4
- 208000010859 Creutzfeldt-Jakob disease Diseases 0.000 claims description 4
- 208000023105 Huntington disease Diseases 0.000 claims description 4
- 208000024777 Prion disease Diseases 0.000 claims description 4
- 206010002026 amyotrophic lateral sclerosis Diseases 0.000 claims description 4
- 230000002490 cerebral effect Effects 0.000 claims description 3
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 33
- 108010090849 Amyloid beta-Peptides Proteins 0.000 description 26
- 102000013455 Amyloid beta-Peptides Human genes 0.000 description 25
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 17
- 230000004770 neurodegeneration Effects 0.000 description 16
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 14
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 14
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 150000007857 hydrazones Chemical class 0.000 description 9
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 8
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000003642 reactive oxygen metabolite Substances 0.000 description 8
- 230000036542 oxidative stress Effects 0.000 description 7
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 7
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 7
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 6
- BHQCQFFYRZLCQQ-UHFFFAOYSA-N (3alpha,5alpha,7alpha,12alpha)-3,7,12-trihydroxy-cholan-24-oic acid Natural products OC1CC2CC(O)CCC2(C)C2C1C1CCC(C(CCC(O)=O)C)C1(C)C(O)C2 BHQCQFFYRZLCQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004380 Cholic acid Substances 0.000 description 5
- QCDFBFJGMNKBDO-UHFFFAOYSA-N Clioquinol Chemical compound C1=CN=C2C(O)=C(I)C=C(Cl)C2=C1 QCDFBFJGMNKBDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 206010029260 Neuroblastoma Diseases 0.000 description 5
- 230000009920 chelation Effects 0.000 description 5
- 229960002471 cholic acid Drugs 0.000 description 5
- 235000019416 cholic acid Nutrition 0.000 description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 5
- KXGVEGMKQFWNSR-UHFFFAOYSA-N deoxycholic acid Natural products C1CC2CC(O)CCC2(C)C2C1C1CCC(C(CCC(O)=O)C)C1(C)C(O)C2 KXGVEGMKQFWNSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 5
- 206010002023 Amyloidoses Diseases 0.000 description 4
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002965 ELISA Methods 0.000 description 4
- 102000001708 Protein Isoforms Human genes 0.000 description 4
- 108010029485 Protein Isoforms Proteins 0.000 description 4
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 4
- 238000001516 cell proliferation assay Methods 0.000 description 4
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 description 4
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 4
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 4
- 239000013641 positive control Substances 0.000 description 4
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 4
- 238000000954 titration curve Methods 0.000 description 4
- VQVUBYASAICPFU-UHFFFAOYSA-N (6'-acetyloxy-2',7'-dichloro-3-oxospiro[2-benzofuran-1,9'-xanthene]-3'-yl) acetate Chemical compound O1C(=O)C2=CC=CC=C2C21C1=CC(Cl)=C(OC(C)=O)C=C1OC1=C2C=C(Cl)C(OC(=O)C)=C1 VQVUBYASAICPFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 description 3
- 229960005228 clioquinol Drugs 0.000 description 3
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 3
- 210000002569 neuron Anatomy 0.000 description 3
- JUJBNYBVVQSIOU-UHFFFAOYSA-M sodium;4-[2-(4-iodophenyl)-3-(4-nitrophenyl)tetrazol-2-ium-5-yl]benzene-1,3-disulfonate Chemical compound [Na+].C1=CC([N+](=O)[O-])=CC=C1N1[N+](C=2C=CC(I)=CC=2)=NC(C=2C(=CC(=CC=2)S([O-])(=O)=O)S([O-])(=O)=O)=N1 JUJBNYBVVQSIOU-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 description 3
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 3
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 3
- 125000006306 4-iodophenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C(*)=C([H])C([H])=C1I 0.000 description 2
- 101710137189 Amyloid-beta A4 protein Proteins 0.000 description 2
- 101710151993 Amyloid-beta precursor protein Proteins 0.000 description 2
- 102100022704 Amyloid-beta precursor protein Human genes 0.000 description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 2
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102000010750 Metalloproteins Human genes 0.000 description 2
- 108010063312 Metalloproteins Proteins 0.000 description 2
- RADKZDMFGJYCBB-UHFFFAOYSA-N Pyridoxal Chemical class CC1=NC=C(CO)C(C=O)=C1O RADKZDMFGJYCBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001093 anti-cancer Effects 0.000 description 2
- 230000000840 anti-viral effect Effects 0.000 description 2
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 2
- HUMNYLRZRPPJDN-UHFFFAOYSA-N benzaldehyde Chemical compound O=CC1=CC=CC=C1 HUMNYLRZRPPJDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008499 blood brain barrier function Effects 0.000 description 2
- 210000001218 blood-brain barrier Anatomy 0.000 description 2
- 230000030833 cell death Effects 0.000 description 2
- 239000013522 chelant Substances 0.000 description 2
- BHQCQFFYRZLCQQ-OELDTZBJSA-N cholic acid Chemical compound C([C@H]1C[C@H]2O)[C@H](O)CC[C@]1(C)[C@@H]1[C@@H]2[C@@H]2CC[C@H]([C@@H](CCC(O)=O)C)[C@@]2(C)[C@@H](O)C1 BHQCQFFYRZLCQQ-OELDTZBJSA-N 0.000 description 2
- 238000010668 complexation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 2
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 description 2
- 238000009650 gentamicin protection assay Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 125000000636 p-nitrophenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C(=C([H])C([H])=C1*)[N+]([O-])=O 0.000 description 2
- 230000008506 pathogenesis Effects 0.000 description 2
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 2
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 2
- 230000006950 reactive oxygen species formation Effects 0.000 description 2
- 239000013074 reference sample Substances 0.000 description 2
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 2
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 102000009091 Amyloidogenic Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010048112 Amyloidogenic Proteins Proteins 0.000 description 1
- 102000003914 Cholinesterases Human genes 0.000 description 1
- 108090000322 Cholinesterases Proteins 0.000 description 1
- 238000012286 ELISA Assay Methods 0.000 description 1
- 230000008341 ER-associated protein catabolic process Effects 0.000 description 1
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UBQYURCVBFRUQT-UHFFFAOYSA-N N-benzoyl-Ferrioxamine B Chemical compound CC(=O)N(O)CCCCCNC(=O)CCC(=O)N(O)CCCCCNC(=O)CCC(=O)N(O)CCCCCN UBQYURCVBFRUQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010029350 Neurotoxicity Diseases 0.000 description 1
- 238000009012 ROS assay kit Methods 0.000 description 1
- 231100000991 Reactive Oxygen Species (ROS) Photosafety Assay Toxicity 0.000 description 1
- 206010044221 Toxic encephalopathy Diseases 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000004520 agglutination Effects 0.000 description 1
- 125000003275 alpha amino acid group Chemical group 0.000 description 1
- 230000006933 amyloid-beta aggregation Effects 0.000 description 1
- 230000000078 anti-malarial effect Effects 0.000 description 1
- 230000001355 anti-mycobacterial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003430 antimalarial agent Substances 0.000 description 1
- 239000004599 antimicrobial Substances 0.000 description 1
- 239000003926 antimycobacterial agent Substances 0.000 description 1
- 239000002246 antineoplastic agent Substances 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000000975 bioactive effect Effects 0.000 description 1
- 230000005779 cell damage Effects 0.000 description 1
- 230000006727 cell loss Effects 0.000 description 1
- 230000004663 cell proliferation Effects 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 230000007248 cellular mechanism Effects 0.000 description 1
- OEUUFNIKLCFNLN-LLVKDONJSA-N chembl432481 Chemical compound OC(=O)[C@@]1(C)CSC(C=2C(=CC(O)=CC=2)O)=N1 OEUUFNIKLCFNLN-LLVKDONJSA-N 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002301 combined effect Effects 0.000 description 1
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000034994 death Effects 0.000 description 1
- 229960000958 deferoxamine Drugs 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 125000005077 diacylhydrazine group Chemical group 0.000 description 1
- 208000035475 disorder Diseases 0.000 description 1
- 208000014698 dopaminergic neuroblastoma Diseases 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000004520 electroporation Methods 0.000 description 1
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 229910001447 ferric ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001506 fluorescence spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 230000000855 fungicidal effect Effects 0.000 description 1
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 1
- 229940042795 hydrazides for tuberculosis treatment Drugs 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000010534 mechanism of action Effects 0.000 description 1
- PGXWDLGWMQIXDT-UHFFFAOYSA-N methylsulfinylmethane;hydrate Chemical compound O.CS(C)=O PGXWDLGWMQIXDT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009456 molecular mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000001537 neural effect Effects 0.000 description 1
- 230000004112 neuroprotection Effects 0.000 description 1
- 230000007135 neurotoxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000228 neurotoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000002547 new drug Substances 0.000 description 1
- QNGNSVIICDLXHT-UHFFFAOYSA-N para-ethylbenzaldehyde Natural products CCC1=CC=C(C=O)C=C1 QNGNSVIICDLXHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 1
- 239000008194 pharmaceutical composition Substances 0.000 description 1
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 1
- 230000004962 physiological condition Effects 0.000 description 1
- 230000007505 plaque formation Effects 0.000 description 1
- 239000013612 plasmid Substances 0.000 description 1
- 229940124606 potential therapeutic agent Drugs 0.000 description 1
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 1
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 230000017854 proteolysis Effects 0.000 description 1
- KRTLKPFLTASKCG-UHFFFAOYSA-N pyridin-4-ylhydrazine Chemical class NNC1=CC=NC=C1 KRTLKPFLTASKCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960003581 pyridoxal Drugs 0.000 description 1
- 235000008164 pyridoxal Nutrition 0.000 description 1
- 239000011674 pyridoxal Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 1
- 230000000451 tissue damage Effects 0.000 description 1
- 231100000827 tissue damage Toxicity 0.000 description 1
- 102000035160 transmembrane proteins Human genes 0.000 description 1
- 108091005703 transmembrane proteins Proteins 0.000 description 1
- 210000004881 tumor cell Anatomy 0.000 description 1
Landscapes
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Description
Oblast techniky
Vynález se týká použití cholylhydrazonů (hydrazonů kyseliny cholové) jako terapeutik pro prevenci a léčbu Alzheimerovy choroby a dalších neurodegenerativních poruch a onemocnění, jako je Parkinsonova choroba, Huntingtonova choroba, amyotrofická laterální skleróza, Creutzfeldt-Jakobova choroba, transmisivní spongiformní encefalopatie, hereditámí cerebrální angiopatie a další amyloidózy.
Dosavadní stav techniky
Amyloidózy vyvolávají celou řadu patologických stavů, zahrnující neurodegenerativní poruchy a onemocnění, jako je Alzheimerova choroba, Parkinsonova choroba, Huntingtonova choroba, amyotrofická laterální skleróza, Creutzfeldt-Jakobova choroba, transmisivní spongiformní encefalopatie, hereditární cerebrální angiopatie a jiné amyloidózy. Na celém světě trpí Alzheimerovou chorobou nebo příbuznými typy neurodegenerativních onemocnění více než 40 milionů lidí a toto číslo se každoročně zvyšuje; odhaduje se, že v roce 2010 by mohlo být postiženo až 100 milionů lidí. Ze statistických dat je patrné, že 2 ze 3 lidí postižených Alzheimerovou chorobou jsou ženy a že onemocnění je nejvíce rozšířeno v západní Evropě a Severní Americe.
Současná medicína tyto choroby doposud nedovede účinně léčit, pouze zpomalit neurodegenerační proces. Jedním z hlavních problémů při hledání vhodné léčby je fakt, že molekulární a buněčné mechanismy vedoucí k těmto chorobám jsou dosud neznámé. Ke vzniku neurodegenerativních onemocnění, zejména Alzheimerovy choroby přispívá celá řada faktorů. Nejvýznamnějším faktorem je abnormální intracelulámí nebo extracelulámí hromadění peptidových agregátů, a to buďve formě rozpustných oligomerů či fibril, nebo nerozpustných plaků. Tyto plaky jsou tvořeny agregáty amyloidů, peptidů různé velikosti, obvykle sestávajících z 36 až 43 aminokyselinových jednotek. Tvoří se enzymatickým štěpením větších transmembránových proteinů, nazývaných amyloidní prekurzorové proteiny (APP). Amyloid beta (Αβ) je tvořen ve dvou isoformách 1-40 Αβ a 1-42Αβ. 1-42Αβ má tendenci agregovat a tvořit fíbrily, které se ukládají na neuronech a tvoří plak [M. F. Beal, A. E. Lang, A. C. Ludolph: Neurodegenerative Diseases: Neurobiology, Pathogenesis and Therapeutics. Cambridge University Press Publ., 2005, ISBN 978-0-511-54487-3; S. I. Ahmad (Ed.): Neurodegenerative Diseases. Springer Publ., 2012, ISBN 978-1-4614-0653-2]. Mechanismus vzniku agregátů je reverzibilní, monomery a fíbrily jsou v dynamické rovnováze. V současné době ještě není přesně známo, zda toxicita způsobená tvorbou plaku nebo přítomností monomerů. Oxidační stres a tvorba volných radikálů a zvýšené hladiny iontů některých biologicky významných kovů (Fe, Cu, Al a Zn) také přispívají k neurotoxicitě [M. F. Beal, A. E. Lang, A. C. Ludolph: Neurodegenerative Diseases: Neurobiology, Pathogenesis and Therapeutics. Cambridge University Press Publ., 2005, ISBN 978-0-511-54487-3; S. I. Ahmad (Ed.): Neurodegenerative Diseases. Springer Publ., 2012, ISBN 978-1-4614-0653-2].
Jedním z možných způsobů prevence a léčby neurodegenerativních onemocnění je snížení koncentrace iontů biologicky významných kovů (např. Fe, Cu, Al a Zn). V klinickém testování je několik chelátorů, např. desferrioxamin a clioquinol; jejich selektivita a účinnost však není příliš vysoká. Nová strategie může být založena na použití multifunkčních molekul, které dokáží chelatovat ionty kovů, mají schopnost pronikat přes hematoencefalickou bariéru a snižovat různé faktory vedoucí k neurodegeneraci, např. redukovat oxidační stres či modulovat aktivitu specifických enzymů. Jedním z typů látek vykazujících kombinovaný účinek proti neurodegenerativním chorobám jsou hydrazony. Tyto látky vykazují široké spektrum
-1 CZ 307201 B6 biologických účinků: antimikrobiální, antimykobakteriální, antivirální, fungicidní, antivirální, protimalarické či protirakovinné účinky [Z.D. Liu, R.C. Hider: Design of iron chelators with therapeutic application Coord. Chem. Rev. 2002, 232, 151-171; T. F. Tam, R. Leung-Toung, W. Li, Y. Wang, K. Karimian, M. Spinoet: Iron Chelator Research: Past, Present, and Future Curr. Med. Chem. 2003, 10, 983-995; S. Rollas, S. G. Ků^iikgiizel: Biological Activities of Hydrazone Derivatives. Molecules 2007, 12, 1910-1939; B. Narasimhan, P. Kumar, D. Sharma: Biological activities of hydrazide derivatives in the new millennium. Acta Pharm. Sci. 2010, 52,169-180; A.
J. M. Rasras, T. H. Al-Tel, A. F. Al.Aboudi, R. A. Al-Qawasmeh: Synthesis and antimicrobial activity of cholic acid hydrazone analogues. Eur. J. Med. Chem. 2010, 45, 2307-2313; G. Uppal, S. Bala, S. Kamboj, M. Saini: Therapeutic Review Exploring Antimicrobial Potential of Hydrazones as Promising Lead. Pharma Chem. 2011, 3, 250-268; P. Kumar, B. Narasimhan: Hydrazides/Hydrazones as Antimicrobial and Anticancer Agents in the New Millennium. MiniRev. Med. Chem. 2013,73, 971-987].
Účinek hydrazonů jako terapeutik pro prevenci a léčbu neurodegenerativních onemocnění a poruch může být založen na kombinaci několika mechanismů účinku: potlačení tvorby amyloidu beta, na komplexaci iontů kovů, potlačení tvorby reaktivních kyslíkatých částic, inhibici enzymů, zejména cholinesteráz [E. A. Malecki, J. R. Connor: The Čase for Iron Chelation and/or Antioxidant Therapy in Alzheimer's Disease. Drug Develop. Res. 2002, 56, 526-530; R. Leon, A. G. Garcia, J. Marco-Contelles: Recent Advances in the Multitarget-Directed Ligands Approach for the Treatment of Alzheimer's Disease. Med. Res. Rev. 2013, 33, 139-189; C. A. Perez, Y. Tong, M. Guo: Iron Chelators as Potential Therapeutic Agents for Parkinson's Disease. Curr. Bioactive Comp. 2008, 4, 150-158; X. Li, J. Jankovic, W. Le: Iron chelation and neuroprotection in neurodegenerative diseases. J. Neural. Transm. 2011, 118, 473—477; A. Gaeta, R. C. Hider: The crucial role of metal ions in neurodegeneration: the basis for a promising therapeutic stratégy. Brit. J. Pharmacol. 2005, 146, 1041-1059; M. Catto, F. Amesano, G. Palazzo, A. De Stradis, V. Calo, M. Losacco, R. Purgatorio, F. Campagna: Investigation on the influence of (Zý3-(2-(3-chlorophenyl)hydrazono)-5,6-dihydroxyindolin-2-one (PT2) on (3-amyloid(l-40) aggregation and toxicity. Arch. Biochem. Biophys. 2014, 560, 73-82; M. Prinz, S. Parlar, G. Bayraktar, V. Alptuzun, E. Erciyas, A. Fallarero, D. Karlsson, P. Vuorela, M. Burek, C. Forster,, Daniela Karlsson et al.: 1,4-Substituted 4-(17/)-pyridylene-hydrazone-type inhibitors of AChE, BuChE, and amyloid-β aggregation crossing the blood-brain barrier. Eur. J. Pharm. Sci. 2013, 49, 603-613; K. Kawagoe, K. Motoki, T. Odagiri, N. Suzuki, C.J. Chen, T. Mimura: Preparation of benzaldehyde or heterocycle carboxaldehyde hydrazone derivatives as inhibitors of agglutination and/or deposition of an amyloid protein or amyloid-like protein. Patent WO 2004087641 Al, 2004; U. Holzgrabe, V. Alptuezuen: 4-Hydrazono-l,4-dihydropyridine derivatives for the treatment of neurodegenerative disorders. Patent WO 2010/42642 Al, 2010; E. Wanker, T. Wiglenda, J.T. Babila, A. Boeddrich, M. Schmidt, S. Neuendorf, F. Schiele: Hydrazones as enhancers of protein degradation and their preparation and use in the treatment of huntingtin—related disorders. Patent WO 2011/020883 Al, 2011 a Patent EP 2 287 149 Al, 2011; A. Wiestner, Y. Ye, Q. Wang, W.C. Trenkle, B.A. Shinkre: Hydrazone and diacylhydrazine derivatives as ERAD inhibitors and their preparation, pharmaceutical compositions and use in the treatment of diseases. Patent WO 2011069039 Al, 2011.].
V nedávné době byla připravena a publikována série cholylhydrazonů (hydrazonů kyseliny cholové) se substituovanými arylkarbaldehydy a arylketony a u těchto cholylhydrazonů byla testována jejich antimikrobiální aktivita [A. J. M. Rasras, T. H. Al-Tel, A. F. Al. Aboudi, R. A. Al-Qawasmeh: Synthesis and antimicrobial activity of cholic acid hydrazone analogues. Eur. J. Med. Chem. 2010, 45, 2307-2313] a protirakovinná aktivita [J. Rak, R. Kaplánek, T. Štulcová, P. Drašar, M. Havlík, T. Bříza, P. Džubák, M. Hajdúch, P. Konečný, J. Štěpánková, J. Králová, V. Král: Cholylhydrazony a jejich použití k léčbě nádorových onemocnění a leukémií. Patent CZ 305607 B6(2015)].
-2CZ 307201 B6
Použití cholylhydrazonů mající substituovanou 2-hydroxyarylovou nebo 2-N-(hetero)arylovou skupinu k prevenci a léčbě Alzheimerovy choroby a dalších neurodegenerativních poruch a onemocnění jsou předmětem tohoto patentu.
Podstata vynálezu
Předmětem vynálezu je použití cholylhydrazonů (hydrazonů kyseliny cholové) jako terapeutik k prevenci a léčbě Alzheimerovy choroby a dalších neurodegenerativních poruch a onemocnění.
Předmětem vynálezu je použití cholylhydrazonů vybraných ze skupiny V-(2-hydroxy-3-methoxybenzyliden)cholylhydrazon (vzorec I),
V-((3-hydroxy-5~(hydroxymethylj-2-methylpyridin-4-yl)rnethyliden)cholylhydrazon vzorec
II (derivátu pyridoxalu),
.V'-(5-(/-biityl)-2-hydroxybenzyliden)cholylhydrazon vzorec III,
A-(chinolin-2-ylmethyliden)cholylhydrazon vzorec IV,
a A-(di(pyridin-2-yl)methyliden)cholylhyclrazon vzorec V,
Látky vzorce 1-V potlačují vznik amyloidu beta (Αβ), redukují jeho toxické účinky na buňky, chelatují ionty biologicky významných kovů a snižují oxidační stres a je tak možné je využít pro přípravu léčiva pro prevenci a léčbu Alzheimerovy choroby a dalších neurodegenerativních poruch a onemocnění, jako je Parkinsonova choroba, Huntingtonova choroba, amyotrofická laterální skleróza, Creutzfeldt-Jakobova choroba, transmisivní spongiformní encefalopatie, hereditární cerebrální angiopatie a další amyloidózy.
Objasnění výkresů
Obrázek 1 znázorňuje proliferační křivky. SHSY5Y buňky byly vystaveny působení látek vzorce 1-V po dobu 0, 24, 48 a 72 h. DMSO byl použit jako referenční látka. Test proliferace byl proveden s použitím redukce WST1 (2-(4-jodphenyl)-3-(4-nitrofenyl)-5-(2,4-disulfofenyl)2/7-tetrazolium) pomocí spektrofotometrického měření.
Obrázek 2 znázorňuje ELISA test pro detekci 1-42 amyloidu beta. Supematanty z SHSY5YAPPswe buněk inkubovaných v přítomnosti 1 μΜ testovaných látek, a nebo DMSO (kontrola) po dobu 72 hodiny byly analyzovány pomocí ELISA testu pro detekci 1-42 amyloidu beta (1-42 Αβ). Výsledky jsou uvedeny v OD při 450 nm. Clioquinol (5-chlor-7-jodchinolin-8-ol) byl použit jako pozitivní kontrola.
Obrázek 3 znázorňuje test vlivu externě přidaného amyloidu beta (Αβ) na přežití buněk. SHSY5Y buňky byly inkubovány s 5 ng/ml 1-42 isoformy amyloidu beta (AB) v přítomnosti 1 μΜ testovaných látek a nebo DMSO (kontrola, 2. sloupec v grafu) po dobu 48h. Test buněčného přežití byl proveden s použitím redukce WST1 (2-(4-jodphenyl)-3-(4-nitrofenyl)-5-(2,4disulfofen\l)-27/-tetrazolium) pomocí spektrofotometrického měření. Výsledky jsou uvedeny jako % živých buněk, referenční vzorek (DMSO bez přidaného Αβ) je vztažen na 100% (1. sloupec v grafu).
Obrázek 4 znázorňuje detekci celulárních reaktivních kyslíkatých částic (ROS). SHSY5YAPPswe buňky byly inkubovány po dobu 72 hodin s 1 μΜ testovaných látek. DMSO byl použit
-4CZ 307201 B6 jako kontrola. Test produkce ROS v buňkách byl proveden pomocí fluorescenční sondy DCFDA (2',7'-dichlorfluorescein diacetátu). Výsledky jsou uvedeny jako intenzita fluorescence DCF, detekovaného pomocí fluorescenční spektroskopie s excitací při 495 nm a emisním spektrem při 529 nm. Peroxid vodíku (H2O2) byl použit jako pozitivní kontrola testu.
Obrázek 5 znázorňuje titrační křivku pro UV/V1S titraci jV-((3-hydroxy-5-(hydroxymethyl)-2mcthylpyridin-4-yl)methyliden)cholylhydrazon (vzorce II) měďnatými ionty v rozmezí λ = 200900 nm.
Obrázek 6 znázorňuje titrační křivku pro UV/VIS titraci V-((3-hydroxy-5-(hydroxymethyl)-2methylpyridin-4-yI)methyliden)cholylhydrazon (vzorce II) měďnatými ionty při λ = 320 nm se stanovením stechiometrie komplexu.
Značení látek v obrázcích: 3MeOSA: M-(2-hydroxy-3-methoxybenzyliden)cholylhydrazon (vzorec I); 5tBuSA: V-(5-(/-butyl)-2-hydroxybenzyliden)cholylhydrazon (III); Px: 7V-((3hydroxy-5-(hydroxymethyl)-2-methylpyridin-4-yl)methyliden)cholylhydrazon (vzorec II); Q: 7V-(chinolin-2-ylmethyliden)cholylhydrazon (vzorec IV); PyCopy: V-(di(pyridin-2yl)methyliden)cholylhydrazon (vzorec V).
Vlastnosti, proliferace neuroblastomových buněk, potlačení vzniku amyloidu beta (AB), redukce toxických účinků amyloidu beta (AB) na buňky, snížení oxidačního stresu pomocí cholylhydrazonů vzorce I-V a jejich komplexační vlastnosti vůči iontům biologicky významných kovů jsou doloženy následujícími příklady, aniž by jimi byly jakkoliv omezeny.
Příklady uskutečnění vynálezu
Příklad 1. Test proliferace SHSY5Y neuroblastomových buněk
Jako model neuronů pro měření vlastností cholylhydrazonů byly použity SHSY5Y neuroblastomové buňky. Pro stanovení koncentrace látek vzorce I-V, při které dochází k očekávanému biologickému účinku, ale která ještě není pro testované buňky toxická, byl proveden test proliferace SHSY5Y neuroblastomových buněk. Na základě předběžných výsledků získaných měřením na nádorových buněčných liniích byla zvolena koncentrace látek 1 μΜ.
Byl proveden WST1 proliferační test na SHSY5Y neuroblastomových buňkách vystavených působení látek vzorce I-V v koncentraci 1 μΜ po dobu 24, 48 a 72 hodin. Výsledky testu ukazují, že testované látky (3MeOSA: V’-(2-hydroxy-3-methoxybenzyliden)cholylhydrazon (vzorec I); 5tBuSA: .V-(5-(/-butyl)-2-hydroxybenzyliden)cholylhydrazon (III); Px: V-((3hydroxy-5-(hydroxymethyl)-2-methylpyridin-4-yl)methyliden)cholylhydrazon (vzorec II); Q: V-(chinolin-2-ylmethyliden)cholylhydrazon (vzorec IV); PyCopy: V-(di(pyridin-2yl)methyliden)cholylhydrazon (vzorec V) nebyly toxické při této koncentraci a proto jsou vhodné pro testování jako potenciálních terapeutik pro prevenci a léčbu neurodegenerativních poruch a onemocnění. Obrázek 1 znázorňuje proliferační křivky.
Příklad 2. Potlačení vzniku amyloidu beta (Αβ)
Dopaminergní neuroblastomové buňky SHSY5Y byly zvoleny jako model neuronálních buněk. Pro vytvoření modelu blízkého buňkám postižených neurodegenerací (např. Alzheimerovou chorobou) byl do buněk SHSY5Y vložen pomocí elektroporace plasmid nesoucí gen pro vysokou expresi amyloid beta proteinu (APPswe). Buňky SHSY5Y-APPswe byly inkubovány s přítomnosti 1 μΜ testovaných látek vzorce I-V (značení látek je uvedeno v Příkladu 1) a nebo
-5CZ 307201 B6
DMSO (kontrola) po dobu 72 h. Na obrázku 2 jsou uvedeny výsledky ELISA testu (z angl. Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay) pro detekci 1-42 amyloidu beta (1—42 Αβ). Supernatanty z SHSY5Y-APPswe buněk byly analyzovány pomocí ELISA testu pro detekci 142 amyloidu beta (1 -42 Αβ). Clioquinol (5-chlor-7-jodchinolin-8-ol) byl použit jako pozitivní kontrola. Výsledky testu ukazují, že testované látky významně snižují produkci 142 amyloidu beta (1—42 Αβ) ve srovnání s kontrolou.
Příklad 3. Redukce toxických účinků amyloidu beta (Αβ)
Amyloid beta (Αβ) ve formě plaku nebo monomerů je pro buňky toxický a vede k buněčné smrti. V příkladu 2 je uvedeno snížení produkce amyloidu beta (Αβ) SHSY5Y-APPswe buňkami. To v důsledku vede ke snížení jejich poškození a smrti působením vzniklého Αβ. Byl studován vliv externě přidané 1-42 isoformy amyloidu beta (Αβ) v přítomnosti látek vzorce I-V a bez nich (kontrola). Obrázek 3 znázorňuje test vlivu externě přidaného amyloidu beta (Αβ) na přežití buněk. SHSY5Y buňky byly inkubovány s 5 ng/ml 142 isoformy amyloidu beta (1-42 Αβ) v přítomnosti 1 μΜ testovaných látek, anebo DMSO (kontrola) po dobu 48 h. Test buněčného přežití byl proveden s použitím redukce pomocí spektrofotometrického měření. Výsledky jsou uvedeny jako % živých buněk, referenční vzorek (DMSO bez přidaného Αβ) je vztažen na 100%. Z výsledků je patrné, že externě přidaný amyloid beta, vyvolává buněčnou smrt, a dochází ke ztrátě přibližně 25 % buněk po 24 h. V případě přítomnosti testovaných látek vzorce I-V (značení látek je uvedeno v příkladu 1) mají za následek částečné nebo úplné přežití buněk, tedy malou či zanedbatelnou ztrátu buněk. Testované látky tak redukují toxický účinek externě přidaného amyloidu beta na buňky.
Příklad 4. Snížení oxidačního stresu
Oxidační stres je jedním z faktorů vedoucí k neurodegeneraci. Zvýšená koncentrace reaktivních kyslíkatých částic (ROS) má souvislost s agregací, ukládáním či uvolňováním amyloidu beta (Αβ). Z tohoto důvodu byly měřeny hladiny ROS v SHSY5Y-APPswe buňkách v přítomnosti látek vzorce I-V a bez nich (kontrola). Obrázek 4 znázorňuje detekci celulámích reaktivních kyslíkatých částic (ROS). SHSY5Y-APPswe buňky byly inkubovány po dobu 72 hodin s 1 μΜ testovaných látek. Peroxid vodíku (H2O2) byl použit jako pozitivní kontrola testu. Test hladiny ROS v buňkách byl proveden pomocí fluorescenční sondy DCFDA. Z výsledků je patrné, že látky vzorce 1-V (značení látek je uvedeno v příkladu 1) ovlivňují tvorbu ROS. Ve všech případech došlo k výraznému snížení hladiny ROS v průběhu 72 h, i ve srovnání s buňkami inkubovanými pouze s DMSO, které bylo použito pro kontrolu, ve stejné koncentraci jako v případě testovaných látek.
Příklad 5. Komplexační vlastnosti cholylhydrazonů
Jedním z předpokládaných mechanismů účinku tohoto typu látek je chelatace biologicky významných iontů kovů, které způsobují mimo jiné oxidační stres a tvorbu volných radikálů, vedoucí k neurodegeneraci, poškození buněk a tkání. Dalším možným mechanismem účinku je chelatace iontů kovů, které jsou součástí metaloproteinů a metaloenzymů. Jejich chelatace pak způsobuje inhibici enzymové aktivity příslušných metaloproteinů.
UV/Vis titrace A’-(2,5-dihydroxybenzyliden)cholylhydrazonu (strukturní analog látek vzorce 1 a III) s ionty kovů ukazuje, že tato látka je schopna silně vázat Fe2+, Fe3+, Cu2+, Co2+ ionty, slaběji vázat Ni2+, Zn2+, Al3+, Zn2+ ionty, zatímco Ca2+, Mg2+, Cr3+, Mn2+ ionty neváže. Za podmínek simulující fýziologické podmínky (podmínky v živém organismu) je výrazná preference vazby
-6CZ 307201 B6 železitých iontů (efekt koncentrace iontů v organismu). Všechny titrace byly provedeny ve směsi dimethylsulfoxid-voda (1:1 v/v) při pH = 7,4 (fosfátový pufr).
Obrázek 5 znázorňuje titrační křivku pro UV/VIS titraci >V-((3-hydroxy-5-(hydroxymethyl)-2methylpyridin-4-yl)methyliden)cholylhydrazonu (vzorce II) měďnatými ionty v rozmezí λ = 200-900 nm. Obrázek 6 znázorňuje titrační křivku pro UV/VIS titraci V-((3-hydroxy-5(hydroxymethyl)-2-methylpyridin-4-yl)methyliden)cholylhydrazonu (vzorce II) měďnatými ionty při λ = 320 nm se stanovením stechiometrie komplexu.
Průmyslová využitelnost
Vynález je využitelný ve farmaceutickém průmyslu, k přípravě nových léčiv jako terapeutik pro prevenci a léčbu Alzheimerovy choroby a neurodegenerativních poruch a onemocnění.
Claims (1)
1. Použití cholylhydrazonů vybraných ze skupiny
N-(2-hydroxy-3-methoxybenzyliden)cholylhydrazon - vzorec I, <V-((3-hydroxy-5-(hydroxymethyl)-2-methylpyridin-4-yl)methyliden)cholylhydrazon - vzorec
Π,
AA'-(5-(/-butyl)-2-hydroxybenzyliden)cholyíhydrazon - vzorec III, a jV-(di(pyridin-2-yl)methyliden)cholylhydrazon - vzorec V, pro přípravu léčiva k léčbě amyloidóz, kde amyloidózou je Alzheimerova choroba, Parkinsonova choroba, Huntingtonova choroba, amyotrofická laterální skleróza, Creutzfeldt-Jakobova choroba, transmisivní spongiformní encefalopatie a hereditámí cerebrální angiopatie.
3 výkresy
-8CZ 307201 B6
DMSO
3MeOSA
SBuSA
Px
-4- Q
-e- PyCopy
CA Η (hrs)
Obr. 1.
CAH
Obr. 2.
-9CZ 307201 B6
Obr. 3.
CAH
Obr. 4.
- 10CZ 307201 B6
250 270 290 310 330 350 370 390 410 430 λ [nm J
Obr. 5.
II + Cu2+ c (Cu2^) / c (II)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2015-428A CZ307201B6 (cs) | 2015-06-24 | 2015-06-24 | Použití cholylhydrazonů k prevenci a léčbě Alzheimerovy choroby a dalších neurodegenerativních poruch a onemocnění |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2015-428A CZ307201B6 (cs) | 2015-06-24 | 2015-06-24 | Použití cholylhydrazonů k prevenci a léčbě Alzheimerovy choroby a dalších neurodegenerativních poruch a onemocnění |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2015428A3 CZ2015428A3 (cs) | 2017-01-04 |
| CZ307201B6 true CZ307201B6 (cs) | 2018-03-14 |
Family
ID=57793880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2015-428A CZ307201B6 (cs) | 2015-06-24 | 2015-06-24 | Použití cholylhydrazonů k prevenci a léčbě Alzheimerovy choroby a dalších neurodegenerativních poruch a onemocnění |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ307201B6 (cs) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ2012326A3 (cs) * | 2012-05-18 | 2013-10-30 | Vysoká skola chemicko-technologická v Praze | Konjugáty hydrazonu s kyselinou cholovou jako nová cytostatika |
| WO2014036377A1 (en) * | 2012-08-31 | 2014-03-06 | Metselex | Methods of promoting cell viability |
-
2015
- 2015-06-24 CZ CZ2015-428A patent/CZ307201B6/cs not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ2012326A3 (cs) * | 2012-05-18 | 2013-10-30 | Vysoká skola chemicko-technologická v Praze | Konjugáty hydrazonu s kyselinou cholovou jako nová cytostatika |
| WO2014036377A1 (en) * | 2012-08-31 | 2014-03-06 | Metselex | Methods of promoting cell viability |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| A. J. M. Rasras a kol.: "Synthesis and antimicrobial activity of cholic acid hydrazone analogues" European Journal of Medicinal Chemistry 45, 2307-2313 (2010) * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2015428A3 (cs) | 2017-01-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Liu et al. | Nanoparticle–chelator conjugates as inhibitors of amyloid-β aggregation and neurotoxicity: a novel therapeutic approach for Alzheimer disease | |
| Finkelstein et al. | The novel compound PBT434 prevents iron mediated neurodegeneration and alpha-synuclein toxicity in multiple models of Parkinson’s disease | |
| Greenough et al. | Metal dyshomeostasis and oxidative stress in Alzheimer’s disease | |
| EP1061923B1 (en) | Metal chelators for use in the treatment of alzheimer's disease | |
| Tõugu et al. | Interactions of Zn (II) and Cu (II) ions with Alzheimer's amyloid-beta peptide. Metal ion binding, contribution to fibrillization and toxicity | |
| Moreira et al. | Lipoic acid and N-acetyl cysteine decrease mitochondrial-related oxidative stress in Alzheimer disease patient fibroblasts | |
| Ma et al. | DNA damage response in renal ischemia–reperfusion and ATP-depletion injury of renal tubular cells | |
| Bush | Drug development based on the metals hypothesis of Alzheimer's disease | |
| Opazo et al. | Metalloenzyme-like activity of Alzheimer's disease β-amyloid: Cu-dependent catalytic conversion of dopamine, cholesterol, and biological reducing agents to neurotoxic H2O2 | |
| Budimir et al. | Hydroxyquinoline based binders: Promising ligands for chelatotherapy? | |
| CA2284170C (en) | Identification of agents for use in the treatment of alzheimer's disease | |
| WO1998040071A9 (en) | Identification of agents for use in the treatment of alzheimer's disease | |
| Mckenzie-Nickson et al. | Bis (thiosemicarbazone) metal complexes as therapeutics for neurodegenerative diseases | |
| Bandyopadhyay et al. | Novel drug targets based on metallobiology of Alzheimer's disease | |
| Chaudhari et al. | Challenges and opportunities of metal chelation therapy in trace metals overload-induced Alzheimer’s disease | |
| Imamura et al. | Hydroxyl radicals cause fluctuation in intracellular ferrous ion levels upon light exposure during photoreceptor cell death | |
| Ramesh et al. | Rationally designed molecules synergistically modulate multifaceted Aβ toxicity, microglial activation, and neuroinflammation | |
| US20150306081A1 (en) | Chemotherapy for Drug-Resistant Cancer Cells | |
| Han | Copper trafficking systems in cells: insights into coordination chemistry and toxicity | |
| Nam et al. | Regulation of redox-sensitive signaling pathways in rat primary astrocytes following acrolein exposure | |
| Ortiz-Ortiz et al. | Nitric oxide-mediated toxicity in paraquat-exposed SH-SY5Y cells: a protective role of 7-nitroindazole | |
| Caballero et al. | Peptidic scaffolds to reduce the interaction of Cu (II) ions with β-amyloid protein | |
| JP2022533697A (ja) | Ｇａｐｄｈを阻害する方法及び組成物 | |
| TWI534150B (zh) | 含鎳超氧化物岐化酶擬態化合物及其衍生物用於預防及治療神經退化性疾病的用途 | |
| C Badrick et al. | Reorganizing metals: the use of chelating compounds as potential therapies for metal-related neurodegenerative disease |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20210624 |