EA004400B1 - Способ лечения нейродегенеративных заболеваний, выбранных из группы, включающей болезни паркинсона, альцгеймера, луи гехрига, бинсвангера и оливопонтоцеребеллярную атрофию у животного - Google Patents

Abstract

2,3,2-Тетрамин (3,7-диазанонан-1,9-диамин) предлагают для лечения болезни Паркинсона и деменций, характеризующихся повреждениями митохондрий, ввиду способности данного соединения полностью нейтрализовать проявляемый МРТР эффект депривации допамина у лабораторных животных в период до 12 ч после инъекции МРТР и сохранять частичную защиту на субоптимальных тканевых уровнях в течение до 36 ч. Эффект инъекции комбинаций МРТР, и/или восстанавливающих агентов, и/или ксенобиотиков, и/или депигментирующих агентов на уровни допамина, норэпинефрина, серотонина и эпинефрина продемонстрировал, что МРТР и МРР+ действуют как восстанавливающие агенты, которые мобилизуют медь и кальций и изолируют железо, и что уязвимость допамина относительно данных типов нейротоксинов и ксенобиотиков и металлов может корректироваться введением 2,3,2-тетрамина, который, по-видимому, перераспределяет металлы между различными пулами запаса и свободными металлами в цитозоле и регулирует рецептор-опосредованные события в числе других антидотных эффектов, аналогичных эффектам ряда эндогенных полиаминов.

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение касается лечения неврологических нарушений у млекопитающих и более конкретно, диагностики и терапии болезни Паркинсона, оливопонтоцеребеллярной атрофии, болезни Альцгеймера и болезни Луи Гехрига.

Уровень техники

Болезнь Паркинсона представляет собой дегенеративное заболевание нервной системы, которое поражает субъекта в возрасте пятидесяти - более пятидесяти лет и субъекта в возрасте двадцати - более семидесяти лет независимо от пола или социального уровня. Описанный Джеймсом Паркинсоном в 1817г. дрожательный паралич состоит из триады тремора в состоянии покоя, мышечной ригидности и замедленности движений. Точное описание заболевания в период промышленной революции навело людей на мысль о том, что воздействие токсичных химических агентов на окружающую среду способствует заболеванию. Воздействие марганца приводило к развитию у горнорабочих синдрома Паркинсона, который включал также шизофреническое поведение. В ряде эпидемиологических исследований была обнаружена связь между промышленным воздействием меди, марганца и меди одновременно с железом и частотой болезни Паркинсона (см. работу Ооге11 ЕМ. и соавт.), между частотой болезни Паркинсона и уровнями ртути в крови (см. работу Ν§ίιη С.Н. и соавт.) и уровнями смертности от болезни Паркинсона и близостью промышленных производств, связанных с медью (см. работу ЯуЫск1 В.А. и соавт.). Предполагают, что ксенобиотики, природные и созданные человеком инсектициды также являются кандидатными агентами, поскольку они стимулируют при случае двигательные нарушения у животных и человека, в чем-то близкие Паркинсонизму. Таким образом неорганические и органические химические вещества могут участвовать в механизме токсичности. Другие типы паркинсонизма включают постэнцефалитный, болезнь Вильсона и вторичный паркинсонизм после цереброваскулярных повреждений при несчастных случаях, объемных поражений и индуцированных лекарствами случаев. Болезнь прогрессирует не во всех случаях. Деменция с патологическими изменениями по типу болезни Альцгеймера следует за, но не предшествует болезни Паркинсона приблизительно в одной четверти диагностированных случаев.

Присутствуют также общее истощение и анорексия, при этом метаболические компоненты заболевания не связаны с гипоталамической (тубероинфундибулярной) допаминергической дисфункцией.

Развитие

Болезнь Паркинсона прогрессирует до различной степени у разных пациентов, чаще всего в период от 7 до 10 лет после времени постановки диагноза. Некоторые пациенты испытывают общее истощение и анорексию, часто присутствуют депрессия и психические изменения и приблизительно у одной четверти развиваются клинические изменения познавательной функции по типу болезни Альцгеймера и определяемые патологические изменения, соответствующие болезни Альцгеймера, в до 40% случаев.

Феноменология

A. Отложение железа и замещение меди.

Железо депонируется в виде гранул гемосидерина в цитоплазме, и митохондрии, наполненные гранулами ферритина, наблюдали в клетках нейронов или глии вентролатерального таламуса, хвостатого и чечевицеобразного ядер и черного вещества головного мозга, пораженного болезнью Паркинсона (см. работы Еаг1е К.М., А§ен)о А и соавт., Ктебегег Р. и соавт.), а медь, хотя не определяется в избытке в головном мозге, перетекает в спинно-мозговую жидкость. Уровень вытекания меди коррелирует с клинической тяжестью болезни Паркинсона и уровнем повреждения по типу болезни Альцгеймера, которые имеются у пациентов (см. работу Ра11 Н.8. и соавт.).

Хотя синдромы паркинсонизма могут быть индуцированы другими металлами, как при хроническом отравлении марганцем, которое вызывает подобные паркинсонизму и психические симптомы у горнорабочих, и гепатолентикулярной дегенерации вследствие отложения меди при болезни Вильсона, избыточные уровни металлов, отличных от железа, не отмечались при идиопатическом или постэнцефалитном паркинсонизме.

B. Морфология митохондрий.

Митохондрии являются морфологически деформированными и имеют отложения больших количеств железа при отсутствии доказательств отложения других металлов (см. работы Еаг1е К.М., А§ен)о А и соавт., Ктебегег Р. и соавт.). Железо и медь могут высвобождаться из нейромеланина и поврежденных митохондрий. Наблюдается повышенный уровень свободного железа в митохондриях и цитозоле и очевидное вытекание меди из области хранения через цитозоль в спинно-мозговую жидкость. При болезни Паркинсона происходит ингибирование комплекса 1 митохондриальной цепи транспорта электронов, подавляющее дыхание митохондрий.

C. Тиолметилтрансфераза.

Активность тиолметилтрансферазы понижена при болезни Паркинсона и повышена при заболевании двигательных нейронов (см. работу ХУаппд и соавт, 1989). Активность глутатион 8трансферазы присутствует в олигодендроцитах, окончаниях астроцитов, хориоидальном сплетении и клетках эпендимы. Никакая изоформа фермента не присутствует в нейронах. Актив ность фермента имеется в олигодендроцитах белого и серого вещества в виде ур-формы. уЬформа имеется в астроцитах, клетках эпендимы и таницитах. Это распределение фермента позволяет предположить, что он является первой линией обороны против токсических субстанций (см. работу Саттег V. и соавт, 1989).

Ό. Медь-цинк супероксиддисмутаза.

Высокие уровни Си2п 8ΟΌ были продемонстрированы иммуногистохимически в больших пирамидальных клетках контрольного головного мозга и головного мозга пациентов с болезнью Альцгеймера (см. работу Эе1асоиг1е А. и соавт., 1988). Локализация гена супероксиддисмутазы на двадцать первой хромосоме и раннее проявление болезни Альцгеймера при синдроме Дауна позволяют предположить, что активность супероксиддисмутазы и образование пероксида водорода могут участвовать в патогенезе болезни Альцгеймера. Кроме того, нейроны, содержащие высокие уровни ΝΛΩΡΗ (никотинамид-аденин-динуклеотидфосфат)диафоразы, являются относительно непораженными при неонатальной гипоксии и гипогликемии, но поражаются при болезни Альцгеймера. Повышение текучести мембран тромбоцитов, обнаруженное у подгруппы пациентов с болезнью Альцгеймера, возможно, вследствие нарушения регуляции биосинтеза мембран тромбоцитов, не связано с повышенным уровнем супероксиддисмутазы в эритроцитах (см. работу 2иЬепко

С.8. и соавт., 1989).

Е. Моноаминоксидаза и ΝΑΌΡΗ-диафораза.

Способность к образованию повреждений, соответствующих болезни Паркинсона, коррелирует с уровнем меланизации черного вещества вида и активностями моноаминоксидазы В и ΝΑΌΡΗ-диафоразы в базальных ганглиях.

Моноаминоксидаза.

Астроглиоз, ассоциированный со старением, приводит к повышенной активности МАО В и повышенной чувствительности к токсину МРТР, что обусловливает различия в активности МАО В у различных линий мышей (см. работу 21ттег 1. и соавт., 1987). Активность МАО В повышается с возрастом у человека, а активность МАО А не повышается (см. работу Оге1апб Ь. и соавт., 1986). Активность МАО В больше повышается в белом веществе, чем в сером веществе. Уровень МАО повышен у пациентов с болезнью Альцгеймера по сравнению с соответствующими по возрасту контролями, при этом более в белом веществе, чем сером веществе (повышение на 32% за десятилетний период по сравнению с 12%-ным повышением). Активность моноаминоксидазы в головном мозге алкоголиков, которые совершили самоубийство, была ниже, чем в головном мозге неалкоголиков-самоубийц и в контроле (см. работу Со1Йие8 С.С. и соавт., 1975).

Никотинамид-аденин динуклеотидфосфатдиафораза.

Активность ΝΑΌΡΗ-диафоразы в головном мозге человека была выше в сером веществе, чем в белом веществе, равно как малатдегидрогеназы, сукцинатдегидрогеназы и цитохромоксидазы. У обезьян ΝΑΌΡΗ-диафораза головного мозга имеет большую активность в ядрах, содержащих больше нейропилей, чем в ядрах, которые являются в основном перикариальными и снова при меньшей активности в белом веществе (см. работу Епебе В.Ь. и соавт., 1963Ь). Аналогичный образец распространения ΝΑΌΡΗ-диафоразы, дегидрогеназы янтарной кислоты и цитохромоксидазы отмечен в случайных срезах головного мозга (см. работу Епебе В.Ь и соавт., 1962).

В стволе головного мозга человека содержащие ΝΑΌΡΗ-диафоразу нейроны находятся вблизи от меланин-содержащих нейронов, таких как дорзальное двигательное ядро блуждающего нерва, синее пятно и черное вещество, что предполагает их роль в процессинге меланина и липофусцина (см. работы Ко\\'а11 Ν.ν. и соавт., 1988, Епебе В.Ь и соавт., 1962).

Образование липофусцина коррелирует с окислительной активностью фермента, но он легко удаляется из нейропилей клеток глии, тогда как его накопление идет в перикариях (Епебе В.Ь. и соавт., 1961). При болезни Альцгеймера подтип непирамидных нейронов в слоях II и III, V и VI коры головного мозга и подкорковом белом веществе, содержащих соматостатин, нейропептид Υ и имеющих высокую активность ΝΑΌΡΗ-диафоразы, является уязвимым для повреждений (см. работу 1<о\са11 Ν.ν. и соавт., 1988). По данным иммуногистохимии соматостатин, нейропептид Υ присутствовали в аномальных невритах, тогда как перикарии казались нормальными. Напротив, нейроны с ΝΑΌΡΗ-диафоразой являются устойчивыми к повреждению при неонатальной гипоксииишемии. По-видимому, они являются резистентными к эксайтотоксическому повреждению, опосредуемому рецептором НМДА (Νметил-О-аспартата). Среднего размера неверетенообразные нейроны, которые являются ΝΑΌΡΗ-диафораза-положнтельными, а также окрашивающимися на нейропептидазу Υ и соматостатин, сохраняются при болезни Гентингтона (см. работу Ееггап1е КГ, 1987). Активность ΝΑΌΡΗ-диафоразы нейронов понижена в головном мозге, пораженном болезнью Альцгеймера, при пониженном окрашивании нейропилей, суггестивной и ретроградной дегенерации. Активность ΝΑΌΡΗ-диафоразы глии при болезни Альцгеймера повышается (см. работу 1асоЬ§ Κ\ν. и соавт., 1985).

Е. Металлоэндопептидазы, которые вызывают избыточное образование амилоида, образование нейрофибриллярного клубка и повреждение тканей при деменциях.

Преаспартатпротеазы.

Участки преаспартата не являются обычными участками расщепления предшественника или пропоследовательностей, или участками деградации белков известной последовательности. Они потенциально очень интересны в плане исходного материала ряда белков и пептидов, участвующих в болезни Альцгеймера, наследственном внутримозговом кровоизлиянии при амилоидозе по голландскому типу, пороках развития сосудов головного мозга и спинного мозга, болезни Баттена, старении нейронов и фракциях липопротеинов высокой плотности с остатками аспартата.

В головном мозге крыс, по-видимому, отсутствует фермент типа эндопептидазы, который расщепляет связи метионин-аспартат, поскольку гидролиз пептида холецистокинина 8 и холецистокинина 5 указывает на отсутствие подобной эндопептидазы. Образование О1у Тгр Ме! происходит в тридцать раз быстрее при использовании ССК 5 в качестве субстрата по сравнению с использованием ССК 8 в качестве субстрата, и Ν-концевой пентапептид, который должен был бы образовываться при расщеплении связи метионин-аспартат, в ССК 8 не образуется (см. работу Воке С. и соавт., 1988, 1989). Амилоидные бляшки не наблюдаются в головном мозге крыс, и отсутствие соответствующей ферментативной активности может быть причиной данного отличия.

Процессинг интерлейкина-1 β.

Интерлейкин-1в активируется расщеплением участка преаспартата кальций- или магний- и цинк-зависимым ферментом (см. работу В1аск В. и соавт., 1989). Интерлейкин-ΐβ, инъецированный в головной мозг крысы, стимулирует астроглиоз и неоваскуляризацию (см. работу ОшИаи Ό. и соавт., 1989). Микроангиопатия, включающая нефенестрированные кровеносные сосуды, постулирована для болезни Альцгеймера (см. работу 8сйе1Ье1 А. В. и соавт., 1989). Интерлейкин-^ стимулирует транскрипцию мРНК α-антихимотрипсина, белок которой находится в амилоидных бляшках (см. работу Ваитапп Н. и соавт., 1987). α-1-антихимотрипсин, хотя и не обнаруженный иммуногистохимически в головном мозге человеческого эмбриона, обнаруживается в сером и белом веществе головного мозга взрослого человека, хориоиде (сосудистой оболочке глаза) и клетках эпендимы (см. работу 1икИсе О.Ь. и соавт., 1987). Астроциты могут образовывать интерлейкин-1в в центральной нервной системе. Уровень ИЛ-1в повышается в спинно-мозговой жидкости при болезни Альцгеймера (см. работу СасаЬе1ок В. и соавт., 1991).

Процессинг субъединицы 9 АТФ-азы.

При болезни Баттена были продемонстрированы иммунореактивность пептида βамилоида (см. работу ХУкшетгкк! К.Е. и соавт., 1989), а также отложение белка субъединицы 9 митохондриальной АТФ-азы, начинающегося с остатка аспартата (см. работу Ра1тег Ό.Ν. и соавт., 1989). Пептидаза, осуществляющая процессинг, представлена также металлоэндопептидазой (см. работу 8сйт1б1 В. и соавт., 1984).

Процессинг аполипопротеина А1.

Белок аполипопротеина А1 имеет гексапептидную пропоследовательность в дополнение к препоследовательности. Пропоследовательность расщепляется на участке преаспартата экстрацеллюларной металлоэндопептидазой (см. работы ЕбеШеш С. и соавт., 1983, КооШга Т. и соавт., 1984, 8сапи А.М. и соавт., 1987, ЕбеШеш С. и соавт., 1987). Идентичный гексапептид в таком же положении имеется в белке аполипопротеинаС111, но он не расщепляется металлоэндопептидазой. Была обнаружена генетическая связь между аллелью аполипопротеина С111 и болезнью Альцгеймера (см. работу 8сйе11епЬегд Ο.Ό. и соавт., 1987).

Продукция β-амилоида.

Бета-амилоид, откладывающийся при болезни Альцгеймера и наследственном внутримозговом кровоизлиянии по голландскому типу, имеет аминоконцевой аспартат (см. работу РгеШ Е. и соавт., 1988) и β-амилоид при пороках развития сосудов головного мозга и спинного мозга, вероятно, тоже имеет аминоконцевой аспартат (см. работу Наг! М. и соавт., 1988). Кальцийзависимая серинпротеаза, которая расщепляет участок метионин-аспартат и ингибируется 1,10-фенантролином, ЕСТА и ΌΕΡ, α1антихимотрипсином и секретируемым βбелком-предшественником, была идентифицирована в ткани головного мозга, пораженного болезнью Альцгеймера (см. работу АЬгайат С.В. и соавт., 1991а). Металлзависимая тиолпротеаза, которой требуется восстанавливающий агент, также была частично очищена (см. работу АЬгайат С.В. и соавт., 1991Ь).

Класс ферментов, который расщепляет предшественник β-белка на участке физиологического расщепления последовательности βпептида, как продемонстрировано (см. работу 81коб1а 8.8. и соавт., 1989), пока неизвестен.

Белок С представляет собой цистеинпротеазу, которая вызывает инактивацию фактора Уа, фактора VIII и фибринолизис, обусловливая таким образом антикоагуляционный эффект. Учитывая, что цистатин С является физиологическим ингибитором белка С, вариант белка цистатина С в сыворотке и спинно-мозговой жидкости пациентов с исландским наследственным внутримозговым кровоизлиянием вызывает кровоизлияние(я) вследствие отсутствия ингибирования антикоагуляции и фибринолизиса, опосредованных белком С. Топографическое распространение данной протеазы и ее ингибитора в связи с участками кровоизлияния при исландском наследственном внутримозговом кровоизлиянии неизвестно. Регуляция уровней фактора V еще более усложняется тем, что ему требуется тиолпротеаза, и на данные протеазы будут также влиять ингибиторы протеаз (см. работу Вобдегк С.М. и соавт., 1987). Металлзависимая тиолпротеаза расщепляет связь метионин-аспартат белка-предшественника амилоида (см. работу АЬгайат С.В. и соавт., 1991).

Бактериальная преаспартатпротеаза.

Преаспартатпротеазы существуют на ранних этапах эволюции, цинк и кобальтзависимая преаспартатпротеаза описывается у Ркеиботопак Егад1 (см. работу Ыогеаи 1. и соавт., 1979). Распространение преаспартатпротеаз в центральной нервной системе и сосудистой сети еще не описано.

Процессинг катепсина Ό в головном мозге.

Зрелый катепсин Ό из коровьего головного мозга имеет аминоконцевой остаток аспартата (см. работу \У1Шакег ΕΝ. и соавт., 1979), тогда как катепсин Ό коровьей селезенки начинается в остатка глицина (см. работу Ргекк Е.М. и соавт., 1960).

Катепсин Ό представляет собой аспартилпротеазу, которая расщепляет связь лейцинфенилаланин β-эндорфина, связи аланин-аланин липотрофина и связь фенилаланин-фенилаланин основного белка миелина, субстанции Р и соматостатина. Активность катепсина Ό повышена в коре головного мозга, гиппокампе и спинном мозге кролика, которому инъецирован алюминий (см. работу 8ιιζιι1<ί Н. и соавт., 1988). Введение спирта крысам различного возраста значительно повышало активности катепсинов В и Ό (см. работу 8и1е1тап 8.А. и соавт., 1987). Активность катепсина Ό постоянно повышается при развитии плода (см. работу Эогп А. и соавт., 1986). В работе МаШк А. и соавт. (1987) показано двукратное повышение активности протеазы, подобной катепсину Ό, в головном мозге старых крыс при повышенном уровне деградации МАР 1 и МАР 2, что могло бы вызывать сборку дефектных микротрубочек в головном мозге, пораженном болезнью Альцгеймера, как предполагают в работе 1с.|Ьа1 К. и соавт., 1986.

Другие эндопептидазы

Образование субстанции Р.

Образующие эндопептидазу субстанция Р (1-7) и субстанция Р (1-8) представляют собой металлофермент с основными группами 8Н, который расщепляет связи Рйе-Рйе и Рйе-С1у и ингибируется дозазависимым образом пептидом, относящимся к гену кальцитонина, в немиелинизированных афферентных С-волокнах в спинном мозге (см. работу ЖЬегд Е. и соавт., 1988).

Эндопептидаза основного белка миелина.

Была выделена цинкзависимая эндопептидаза, разрушающая основной белок миелина, отличающаяся от калпаинов, которые расщепляют основной белок миелина у грызунов (см.

работу С’йаЩгу А. и соавт., 1988, Еаг1 С. и соавт.,

1988, Сгооте Ν. и соавт., 1988). Ее распределение в головном мозге пока неизвестно.

Кальций-активируемые нейтральные протеазы I и II.

Уровень активности кальций-активируемой нейтральной протеазы в белом веществе мозолистого тела в 7 раз превышает ее активность в сером веществе коры головного мозга (см. работу СйакгаЬакб А. К. и соавт., 1989). Дальнейшее обогащение происходит в миелиновых фракциях, которые содержат 50% активности ассоциированной с кальцием нейтральной протеазы белого вещества. Аналогично активность ассоциированной с кальцием нейтральной протеазы является очень явной в миелине. В работе Ваше КЬ и соавт. (1987) показана данная кальций-опосредованная протеолитическая активность в деградированном протеолипидном белке белого вещества, основном белке миелина и триплетных белках нейрофиламентов головного мозга кролика, крысы и коровы и показаны пониженные уровни активности в сером веществе относительно белого вещества. Калпаин также вызывает разрушение белков нейрофиламентов при ишемии (см. работу Ода1а Ν. и соавт., 1989). По иммуногистохимическим данным, активность СА№1 присутствует в перикарионах нейронов, в процессах, протекающих в аксонах и дендритах, в головном и шейном отделах позвоночника и в клетках глии (см. работу Рег1ти11ег Ь.8. и соавт., 1988). СА№ 11, СА№ с высоким содержанием кальция, более ограничен глией (см. работу НатакиЬо Т. и соавт., 1986). Уровни калспастатина являются более низкими в головном мозге относительно других тканей (см. работу В1отдгеп К. и соавт., 1989).

Катепсин В.

Активность катепсина В понижена при болезни Баттена, цероидном липофусцинозе нервных клеток, возможно, вследствие вторичного накопления альдегидов или пероксидов (см. работу Эатеоп С. и соавт., 1988). Инъекция ингибитора тиолпротеазы лейпептина приводит к отложению липофусциноподобного пигмента с высоким содержанием долихола.

Серинэндопептидазы.

Инактивирующий серинэндопептидазы холецистокинин был идентифицирован в коре головного мозга крыс (см. работу Воке С. и соавт., 1988). Его распространение в центральной нервной системе не было описано. В работе АЬгайат и соавт. (1991) была идентифицирована активируемая кальцием серинпротеаза молекулярной массы 20-35 кД, способная расщеплять связь метионин-аспартат на аминоконцевом участке расщепления β-белка цереброваскулярного амилоида и амилоида бляшек при болезни Альцгеймера, тогда как показано, что катепсин С и металлзависимая цистеинпротеаза также расщепляют данный участок.

Значение ферментов, зависимых от двухвалентных металлов, в патологии деменции.

Металлзависимые эндопептидазы, такие как пептидазы, расщепляющие физиологический предшественник, т.е. нелизосомные протеазы, а также калпаины активируются свободными металлами ίη νίνο. Они могут участвовать в патологических изменениях деменции, включая образование β-амилоида и нейрофибриллярного клубка, а также демиелинизации. Молекулы, участвующие в образовании телец Леви, телец Хирано, телец Пика и грануловакуолярной дегенерации, в настоящее время неизвестны. Уровни меди в головном мозге являются самыми высокими в синем пятне, черном веществе, скорлупе и бледном шаре, соответственно. Уровни железа в головном мозге являются самыми высокими в бледном шаре, скорлупе и черном веществе, соответственно. Высвобождение металлов в определенных субклеточных участках является, по-видимому, обычным событием в патогенезе деменций Альцгеймера, Паркинсона, Баттена, Пика и энцефалопатии, индуцированной диализом алюминия. Агенты, которые оказывают влияние на субклеточное распределение и распространение двухвалентных металлов, будут иметь терапевтические перспективы в плане профилактики данных патологий. Ферментативное ингибирование преаспартатпротеаз может не иметь практического применения в терапии, поскольку данные протеазы имеют физиологические функции. Регуляция активностей расщепления ферментами пептидов-предшественников посредством контроля уровней свободных металлов представляет собой интересное терапевтическое направление. Их значение в патогенезе деменций, вероятно, обусловлено отсутствием других классов ферментов, способных расщеплять участки преаспартата.

Паркинсонизм горнорабочих марганцевых рудников, болезнь Вильсона и индуцированная диализом энцефалопатия.

Образование амилоида, нейрофибриллярного клубка и события демиелинизации, соответствующие болезни Альцгеймера, связаны с двухвалентыми металлами, как описано выше. Однако, в противоположность трем стадиям развития заболевания при болезни Паркинсона, болезни Альцгеймера и болезни Луи Гехрига, описанных на модели ниже, паркинсонизм горнорабочих марганцевых рудников, и болезнь Вильсона, и индуцированная диализом алюминиевая энцефалопатия не включают бляшки, клубки идемиелинизацию. При этом избыточное содержание меди, марганца и алюминия не связаны с образованием бляшек и клубков и демиелинизацией.

При болезни Вильсона избыток свободной меди в сыворотке, обусловленный врожденным отсутствием медь-связывающего белка церулоплазмина, откладывается в головном мозге и печени, начиная с раннего возраста. Болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера, болезнь Луи Гехрига, оливопонтоцеребеллярная атрофия, болезнь Бинсвангера, церебральная амилоидная ангиопатия и наследственное внутримозговое кровоизлияние голландского типа не связаны с врожденным дефицитом церулоплазмина или других металлсвязывающих белков. Гибель клеток при болезни Вильсона наступает от прямых купротоксических эффектов, таких как ингибирование ферментов цикла Кребса. Уровни меди как в головном мозге, так и в печени являются очень высокими у нелеченных пациентов, и даже у успешно леченных пациентов они остаются значительно выше нормальных. Болезнь Вильсона отзывается на хелаты меди любого типа, унитиолы, дитиолы, тетрамины и цинк в качестве медь-заместительной терапии. Терапевтический эффект в плане купруреза и снижения уровней меди в тканях существует в течение от нескольких дней до недель. Изменения численности рецепторов подтипов допаминовых рецепторов (см. работу 8сЫаид Ό. и соавт.) не являются специфическими при болезни Вильсона и существуют, например, при шизофрении и болезни Гентингтона. Повышение численности подтипа рецепторов могло бы иметь место при пониженном, неизмененном или повышенном уровне допамина в зависимости от имеющегося состояния болезни.

При болезни Паркинсона, болезни Альцгеймера, оливопонтоцеребеллярной атрофии, болезни Луи Гехрига, болезни Бинсвангера и церебральной амилоидной ангиопатии медь не откладывается в перикапиллярных пространствах. Патологические явления при болезни Паркинсона, пост-энцефалитном паркинсонизме, болезни Альцгеймера, оливопонтоцеребеллярной атрофии, болезни Луи Гехрига и церебральной амилоидной ангиопатии включают нейрофибриллярные клубки, амилоидные бляшки, грануловакуолярную дегенерацию, тельца Хирано, тельца Леви, тельца Бумина, демиелинизацию и изменения в распространении энкефалина в головном мозге. Данные изменения не наблюдаются при болезни Вильсона. Кроме того, болезнь Вильсона не связана с чувствительностью к ксенобиотикам, тогда как ксенобиотики имитируют и способствуют повреждению, связанному с МРТР, и вызывают двигательные повреждения у млекопитающих и человека. Такие металлы, как железо, цинк, свинец, кобальт, ртуть или никель не вызывают патологических изменений, соответствующих болезни Вильсона или паркинсонизму горнорабочих марганцевых рудников.

I. Продукция свободных радикалов и защитные ферменты.

При болезни Паркинсона уровень каталазы, восстановленного глутатиона и глутатионпероксидазы также понижены (см. работу АтЬаш А. и соавт., Репу Т.Ь. и соавт.). Уровни восстановленного глутатиона являются очень низкими в черном веществе у пациентов с болезнью Паркинсона, тогда как нормальное черное вещество представляет ядро с высокими уровнями восстановленного глутатиона по сравнению с другими ядрами головного мозга человека (см. работу Репу Т.Ь. и соавт.). Связывание глутатиона спермидином и зависимая от возраста потеря полиаминов могут понизить уровни глутатиона (см. работу ПиЫш Ό.Τ., 1959). Хвостатое тело и скорлупа у человека содержат более низкие уровни спермидина, чем другие области головного мозга, а также имеют более низкое соотношение спермидин-спермин (см. работу Кгеш/пег Ь.Т.). В печени уровни спермидина снижаются в процессе старения, тогда как уровни спермина несколько повышаются, таким образом соотношение спермидинспермин снижается. Однако в головном мозге соотношение повышается, поскольку уровни спермина снижаются больше, чем уровни спермидина (см. работу 1аппе 1.. 1964).

Активность пероксидазы в черном веществе, хвостатом теле, скорлупе снижается, равно как и активность каталазы в черном веществе и скорлупе головного мозга, пораженного болезнью Паркинсона (см. работу АтЬап А. и соавт.). Цистеин, необходимый для синтеза глутатиона, может быть истощен в допанергических нейронах с помощью феомеланина, который полимеризован с нейромеланином (см. работу Рго1а С.). Данный дисбаланс может являться причиной повышенного окислительно-восстановительного стресса, связанного с синтезом меланина в допаминергических нейронах (см. работу 8еак В. С.). В головном мозге человека активности глутатион пероксидазы и глутатионредуктазы снижаются при старении (см. работу Магййа ВД. и соавт., 1988).

Высокие уровни Си2п 8ΟΌ были имуногистохимически продемонстрированы в больших пирамидальных клетках головного мозга контрольных и пораженных болезнью Альцгеймера пациентов (см. работу Ое1асоиг1е А. и соавт.,1988). Локализация гена супероксиддисмутазы на двадцать первой хромосоме и раннее проявление болезни Альцгеймера при синдроме Дауна позволяют предположить, что активность супероксиддисмутазы и образование пероксида водорода могут способствовать патогенезу болезни Альцгеймера. Кроме того, нейроны, содержащие высокие уровни ΝΑΌΡΗ-диафоразы, не затрагиваются при неонатальной гипоксии и гипогликемии, но поражаются болезнью Альцгеймера. Повышение текучести мембран тромбоцитов, отмеченное в подгруппе пациентов с болезнью Альцгеймера, возможно, вследствие дисрегуляции биосинтеза мембран тромбоцитов, не связано с более высоким уровнем супероксиддисмутазы в эритроцитах (см. работу 2иЬепко 6.8. и соавт., 1989).

Супероксид является ингибитором каталазы и глутатионпероксидазы. Радикалы супероксида и гидроксила ингибируют каталазу, радикалы пероксида водорода и гидроксила ингибируют глутатионпероксидазу, и пероксид водорода ингибирует супероксиддисмутазу (см. работу Рфео1е1 Е. и соавт.).

Система ферментов базальных ганглиев работает в следующих рамках. Зависимое от возраста и связанное с заболеванием падение активностей ферментов, которые удаляют пероксид водорода, в особенности наблюдается в капиллярах и вследствие этого способность защитных ферментов может преодолеваться сверхактивацией медь- и марганецзависимых супероксиддисмутаз. Ферменты являются активными только в ограниченных пределах, поскольку избыток субстрата или продукт будут ингибировать их.

Краткое описание окислительновосстановительной среды при болезни Паркинсона, МРТР-паркинсонизме и деменции Гуамана-Паркинсона.

Феноменология болезни Паркинсона включает избыток окисленного железа и замещение меди. Физиологическая основа меланини липофусцин содержащих ядер с низкими уровнями глутатионпероксидазы и каталазы, ферментов, которые ингибируются избытком субстрата или продуктов супероксида, показывает, что допустимыми являются только ограниченные сдвиги окислительно-восстановительной активности в любом направлении. ΝΑΌΡΗ-диафораза может защитить данные ядра от окислительного стресса как при неонатальной аноксии, но делает их более уязвимыми к действию восстанавливающих агентов. Радикалы супероксида и гидроксила ингибируют каталазу, радикалы пероксида водорода и гидроксила ингибируют глутатионпероксидазу, и пероксид водорода ингибирует супероксиддисмутазу (см. работу Рфео1е1 Е. и соавт.).

Цинк замещал окислительно-восстановительный металл и был эффективным в предотвращении токсичности параквата в Е. сой (см. работу КогЬакЫ Р. и соавт.), и гистидин успешно препятствовал МРР+-индуцированному повреждению в Е. со11 (см. работу На§ке1 Υ. и соавт.). Диэтилтиокарбамид, ингибитор супероксиддисмутазы, способствовал эффекту МРТР в плане снижения уровней допамина в полосатом теле мышей (см. работу Согыш Р. и соавт.). Напротив, токсичность МРТР в гепатоцитах не повышалась при добавлении 1,3-бис(2-хлорэтил)-1-нитрозомочевины (БХНМ) (см. работу 8тйй М. и соавт.), и десфероксамин (ДФО) и пеницилламин не были эффективными в предупреждении токсичности МРТР в изолированных гепатоцитах (см. работу 8ιηί11ι М. и соавт.) и у Вапа р1р1еп8 (леопардовой лягушки) (см. работу ВагЬеаи А. и соавт., 1985Ь). Кроме того, МРТР и МРР+ не вызывали перокисления липидов в изолированных гепатоцитах, тогда как ΜΡΌΡ+ вызывал (см. работу Еккйот 6. и соавт.).

Замещение металлов цинком и связывание металлов гистидином может быть антагонистом токсичности МРТР в бактериальных культурах. Восстанавливающие агенты и ингибиторы супероксиддисмутазы, а также агенты, которые мобилизуют медь, такие как десфероксаминовый хелат железа, способствуют проявлению токсичности МРТР.

В работах 8тйй и Еккйот показано, что МРТР и МРР+ являются восстанавливающими агентами. Кроме того, очевидно, что тиолсодержащие соединения, такие как диэтилтиокарбамат и пеницилламин, которые действуют как восстанавливающие агенты, при этом диэтилтиокарбамат является ингибитором супероксиддисмутазы, снижают уровни допамина и дополняют снижение допамина в головном мозге, вызываемое МРТР.

Десфероксамин также снижал уровень допамина в головном мозге (см. работу ВагЬеаи А. и соавт., 1986). Полагают, что нейротоксичность десфероксамина является результатом мобилизации меди.

Восстановительный стресс является обычным как для МРР+-повреждений, так и для деменции Гуамана-Паркинсона у человека. МРР+токсичность связана с выходом кальция из митохондрий (см. работу Рге1 В.). Мобилизация митохондриального кальция может следовать за проникновением кальция в клетки вследствие агонизма с рецептором НМДА. Антагонисты НМДА имеют некоторый успех в предупреждении гистологического повреждения черного вещества у мышей, которым вводили МРТР (см. работу 24 Ь. Тигкку и соавт.). Порядок активности при предупреждении повреждения, вызываемого МРТР, не был связан с антагонизмом квисквалата. Токсичность В Ν-метиламино-Ьаланина, аминокислоты, обнаруженной в семенах саговника (Сусак сйсшайк - саговник завитой) и связанной с амиотрофическим боковым склерозом и деменцией Гуамана-Паркинсона, а также с моделями паркинсонизма, может также предотвращаться антагонистами рецептора глутамата А1 2-амино-7-фосфоногептановой кислотой (АР7) (см. работы Кокк 8.М., 1987а, 1987Ь) и МК801 (см. работу 2ееуа1к Ο.Ό. и соавт.). Восстанавливающий агент дитиотреитол повышает уровень опосредованной рецептором НМДА смерти клеток среди клеток ганглиев сетчатки, показывая, что окислительно-восстановительный статус клетки влияет на ответ на глутамат и проникновение кальция (см. работу Ьеуу Ώ.Ι.).

Пигментация и депигментация, вызываемые окислением и восстановлением.

В жизнеспособных нейронах при болезни Паркинсона происходит повышенный круговорот допамина. Ядра головного мозга, наиболее чувствительные к повреждением, имеют высо кий уровень метаболизма, требуя таким образом высоких уровней оборота митохондриальных ферментов. Они содержат высокие уровни связанных металлов в окисленной и восстановленной формах и, ввиду низких уровней защитных ферментов, они обладают ограниченной способностью к управлению окислительным и восстановительным стрессами. Учитывая, что нейроны могут окислять предшественники аминов, амины и их продукты до нейромеланина и поддерживать отложение в сети, а не разрушение меланина, они могут продолжать накапливать металлы. Даже в присутствии некоторого избытка металлов синтез катехоламина и индоламина будет повышаться, поскольку металлзависимые реакции гидроксилирования влияют на образование нейраминов. В жизнеспособных нейронах при болезни Паркинсона существует повышенный круговорот допамина, который поддерживается повышенными абсолютными уровнями восстановленного железа, хотя соотношение окисленного и восстановленного железа сдвигается в сторону окисленного железа (см. работу Ктебегег Ρ. и соавт.).

Отложение нейромеланина происходит постепенно и не определяется макроскопически у человека, по меньшей мере, до шестилетнего возраста. Повышенное отложение нейромеланина происходит при старении человека. Допамин, норэпинефрин и эпинефрин окисляются тирозиназой с образованием аминохрома, норадренохрома и адренохрома. Автоокисление аминов происходит через хиноновые промежуточные соединения, которые циклизируются до полимеров нейромеланина (см. работу Сгайат Ό.Ο. и соавт., 1978а). Двухвалентные железо и марганец повышают уровень автоокисления допамина ίη νίίτο (см. работу ВагЬеаи А. и соавт., 1986).

Допамин как источник полифенольных соединений, как было обнаружено, является значительно более токсичным в отношении клеток нейробластомы С 1300, чем β-гидроксилированные катехоламины норэпинефрин и эпинефрин, поскольку либо он быстрее окислялся в клетке, либо его хиноновые продукты были более реактивными (см. работу Сгайат Ό.Ο. и соавт.). Гидроксихиноновый продукт 6-гидроксидопамина ковалентно связан с цистеинильными остатками глутатиона (см. работу Ыапд Υ.Ο. и соавт.). Уровни пигментации в черном веществе повышаются по мере увеличения степени родства животных и человека в эволюционном плане (см. работу Магкбеп С). Скорость автоокисления изменяется обратно максимальной продолжительности жизни вида (см. работу СиЙег К.С.).

Уровни железа в черном веществе, бледном шаре, красном ядре и скорлупе являются самыми высокими в головном мозге человека, а уровни меди являются самыми высокими в синем пятне и черном веществе, уровни меди так же являются высокими в бледном шаре и скорлупе.

Данные полимеры могут образовывать структуру поглощения металлов и электронов и могут высвобождать металлы во время депигментации. Свободные железо и медь также могут стимулировать активность преаспартатпротеаз, семь из которых представляют собой металлопротеазы, и активность калпаина.

Повреждение митохондрий при болезни Паркинсона и болезни Альцгеймера

А. Цитохромы митохондрий.

Митохондрии тромбоцитов пациентов с идиопатической болезнью Паркинсона имеют пониженную активность комплекса 1 (ЫАПН:убихиноноксидоредуктазы) (см. работу Рагкег \У.Э.. 1989). Недостаточность активности ΝΑΌΗ-цитохром С-редуктазы эндоплазматического ретукулюма тромбоцитов имеет место при болезни Альцеймера (см. работу 2иЬеико С.8. и соавт., 1989) и недостаточность цитохромоксидазы (комплекса IV) - в митохондриях тромбоцитов пациентов с болезнью Альцгеймера (см. работу Рагкег \У.Э. и соавт., 1990). Нейротоксин МРТР ингибирует NА^Н-дегидрогеназу (см. работу 81пдег 1.Р. и соавт.). Такие антибиотики, как хлорамфеникол, также ингибируют активность митохондриальной ΝΑΌΗ-дегидрогеназы.

Такие соединения, как метилвиологен, которые удаляют электроны из цепи транспорта электронов, вызывают двигательные эффекты и значительно снижают уровни допамина и норэпинефрина в головном мозге после длительного применения.

Б. Энкефалины при болезни Паркинсона.

В головном мозге при болезни Паркинсона уровни те!- и 1еи-энкефалина понижены в скорлупе, черном веществе и области крыши желудочков. В полосатом теле те!- и 1еи-энкефалин могут накапливаться в одном и том же нейроне и образовываться из проэнкефалина А. В черном веществе и таламической области желудочков те!- и 1еи-энкефалин не могут накапливаться в одном и том же нейроне или не могут образовываться из одного и того же предшественника. Проэнкефалин В содержит последовательность пронодинорфина, динорфина и 1еиэнкефалина, но не те!-энкефалина. Динорфин и неоэндорфин присутствуют в высоких концентрациях в черном веществе, тогда как динорфин и неоэндорфин не отмечены в высоких концентрациях в полосатом теле. Избирательная дегенерация путей биосинтеза проэнкефалина А или нейронов объяснила бы, почему уровни обоих пептидов снижены в полосатом теле, тогда как повреждения касаются только уровней те!энкефалина в черном веществе (см. работу Тас.|ие1 Н.). Согласно измерению связывания амида Э-а1а-2те!-5(3Н)-энкефалина, связывание опиатного рецептора снижается в плотной части черного вещества при болезни Паркинсона. Активность энкефалиназы, по-видимому, пониже на (см. работу Ь1огепв-Сог!е5 С. и соавт.). Введение МРТР макаке резус избирательно снижает концентрации энкефалина в черном веществе, оставляя без изменений концентрации других пептидов. Уровень те!-энкефалин-агд-д1у-1еи и выделенных из проэнкефалина В пептидов αнеоэндорфина и динорфина понижен в скорлупе, но уровни те!- и 1еи-энкефалина не снижались в бледном шаре после введения МРТР (см. работу Ьат1г Ν.).

В. Энкефалины и МРТР.

Нейротоксин МРТР также снижает уровни те!-энкефалина в черном теле у макаки резус. Корреляция изменений уровня энкефалина с анатомическими областями указывает на избирательную дегенерацию путей биосинтеза проэнкефалина А или экспрессии их генов при болезни Паркинсона (см. работу Тас.|ие1 Η. 1983).

Способность МРТР вызывать паркинсонизм может быть связана с его эффектами на экспрессию опиоидов и участки связывания энкефалина. Энкефалины влияют на круговорот и выход допамина, который, в свою очередь, воздействует на основной метаболизм в областях базальных ганглиев головного мозга.

Г. Цитокрофины.

Учитывая, что МРТР, опиатное производное, индуцирует синдром Паркинсона и что продукты проэнкефалина А имеют пониженный уровень при болезни Паркинсона, эндогенный опиоид является возможным кандидатом, вызывающим некоторые патофизиологические нарушения при болезни Паркинсона. Ферментативное расщепление коровьего цитохрома Ь приводит к образованию пептида с последовательностью Туг-Рго-Рйе-Тйг, т.е. фрагмента 345349 человеческого митохондриального цитохрома Ь, называемого цитокрофин-4. Он обладает опиоидной активностью, которую измеряют относительно ряда опиоидов по ингибированию электрически индуцированных сокращений сплетения мышечной оболочки подвздошной кишки морской свинки/препарата продольного слоя мышечной оболочки (см. работу Вгап!1 V. и соавт.). Такая же пентапептидная последовательность Ту г-Рго-РПе-ТНг-Не присутствует в митохондриальном цитохроме Ь человека (см. работу Апбегвоп 8. и соавт.), но не в митохондриальном цитохроме Ь мыши (см. работу В1ЬЬ МЭ. и соавт.).

Данные последовательности цитокрофина присутствуют также в цепи 4 человеческой ΝΑΌΗ-убихиноноксидоредуктазы (комплекс 1), активность которой понижена при болезни Паркинсона.

Патогенез болезни Паркинсона.

Избыток железа, низкие активности каталаз, ингибирование митохондриального метаболизма, морфологическое повреждение митохондрий и повреждение энкефалинергических путей биосинтеза при болезни Паркинсона являются результатом повреждения ДНК и протео лиза транслируемых с них нефункциональных цитохромов. Среда, окружающая митохондриальную ДНК, ее повреждение и отсутствие системы репарации пиримидинового димера предрасполагают к развитию болезни Паркинсона. Образование бляшек и клубков при болезни Паркинсона и развивающаяся в результате этого болезнь Альцгеймера вызываются выходом железа, меди и кальция, которые активируют металлопротеиназы. Отличающееся анатомическое распространение повреждения при постэнцефалитном паркинсонизме связано с тем, каким образом вирус гриппа воздействовал на ядерную ДНК и синтез белка.

Болезнь Паркинсона может быть результатом связанного с возрастом повреждения ДНК в митохондриях, вызываемого накоплением свободных радикалов, ксенобиотиков, допамина, хинонов, радиации и возрастного снижения уровней полиаминов. Медь является особенно активной в плане стимуляции повреждения оснований ДНК, индуцированного ксенобиотиками (см. работу Уоийее Ό.Μ. и соавт., 1992). Паракват и полиамины, путресцин и спермидин демонстрируют реципрокное конкурентное ингибирование поглощения. Это показывает, что паракват использует систему поглощения полиаминов (см. работу ОтаЫе V. и соавт., 1993). Митохондриальная ДНК мутирует почти в 17 раз быстрее, чем кодирующие последовательности ядерной ДНК (см. работу Зайасе Ό.Ο. и соавт., 1987) и почти в 6 раз превышая скорость молчащих мутаций (см. работы Ьапауе С. и соавт., 1984, М1уа1а Т. и соавт., 1982). В митохондриях отсутствует система репарации пиримидиновых димеров (см. работу С1ау1оп Ό.Α. и соавт.).

Делеция из 5000 пар оснований была отмечена в некоторых областях головного мозга при старении и у пациентов с паркинсонизмом (см. работу 1кеЬе 8. и соавт.). Мутация одной пары оснований или делеция в каком-либо из нескольких сайтов может вызывать недостаточность комплекса I у пациентов с митохондриальной миопатией (см. работу Ной 1.1. и соавт.). Важность данных делеций, хотя они, повидимому, являются редкими среди всех случаев болезни Паркинсона, состоит в том, что случайное повреждение оснований ДНК может привести к образованию болезни аналогичного типа.

В лейкоцитах пациентов с боковым амиотрофическим склерозом, который начинается в возрасте 60-70 лет, показан устойчивый к повреждениям синтез ДНК после обработки алкилирующими агентами (см. работу ЬатЬей С.XV. и соавт., 1989). Данный вариант не был очевидным в случаях более раннего начала болезни и может быть вторичным. Репарация недостающей ДНК описана в фибробластах пациентов с болезнью Альцгеймера (см. работу Ы !С. и соавт., 1985).

Нарушение цитохромной регуляции привело бы к недостатку железа и опиоидов. Избыточная транскрипция, избыточная трансляция нормального митохондриального транскрипта или вариантов с аномальной последовательностью или сплайсингом, или избыточный протеолиз внутри митохондрий служили бы источником повышенного уровня железа внутри митохондрий, повышенного уровня железа и эндогенного опиоида цитокрофина в клетке.

Уровни свободного железа в жидкостях тела составляют порядка 10-18 М. Большая часть железа в сыворотке связана с трансферрином, и поглощение железа клетками зависит от активности рецепторов трансферрина (см. работу Те§1а и.).

Повышенные уровни железа стимулируют окисление катехоламинов через промежуточные хиноновые соединения, а также свободнорадикальную токсичность. Эндогенный опиоид может вызывать супрессию транскрипции проэнкефалина А или влиять на посттранскрипционную регуляцию, а также воздействовать на допамин и другие амины запаса в везикулах и на постсинаптический эффект.

Ингибирование митохондриальных цитохромов путем блокады митохондриальной транскрипции или митохондриальной трансляции должно приводить к образованию сдвига в окислительно-восстановительном состоянии к сетевому восстановлению и депигментации. Далее был тестирован ряд ксенобиотиков: рифампицин, бромистый этидий, хлорамфеникол и окситетрациклин.

Изменения белков и матричных рибонуклеиновых кислот при болезни Паркинсона.

Глиоз постоянно присутствует при идиопатическом паркинсонизме и демиелинизация нейронов черного вещества обычно видна, даже если не наблюдается потеря нейронов (см. работу Бпейе В.). Значительное увеличение аберрантной матричной РНК отмечают в глии на ранних стадиях болезни и аналогичное повышение матричных РНК нейронов отмечают на более поздних стадиях заболевания (см. работу СопйгаШ С.и соавт.). Доля аденина в РНК пораженной нейроглии повышается, а доля гуанина и урацила снижается. Повышение содержания матричной РНК является обратно пропорциональным содержанию меланина в нейронах черного вещества пациентов с болезнью Паркинсона, которые умерли на ранних стадиях заболевания. Жизнеспособные двигательные нейроны при боковом амиотрофическом склерозе содержат включения - тельца Бумина с высоким содержанием рибонуклеиновой кислоты, которые подобны тельцам Леви или являются эозинофильными (см. работу Сйои 8.М., 1979).

Был заявлен аномальный электрофоретический образец белков эритроцитов пациентов с болезнью Паркинсона, что приводит к предположению о том, что паркинсонизм может вклю чать дисфункцию синтеза белка в глии, результатом которой является биохимическая и функциональная дедифференциация (см. работу Ае1кЬегдег А.8. и соавт.). Синтез митохондриальной ДНК, рРНК, мРНК и белка повышаются в ответ на метаболические потребности, как, например, было продемонстрировано с митохондриальным цитохромом Ь в мышечной ткани в ответ на сократительную активность (см. работу Аййатк 8.К., 1986). Увеличение числа копий было больше, чем имеет место в случае ядерных генов, и пропорции 16к рРНК и 128 рРНК не были изменены (см. работу А1Шатк 8. и соавт., 1986). Хлорамфеникол повышает синтез митохондриальной РНК, ингибирует синтез митохондриального белка и снижает активность митохондриальной ΝΑΌΗ-дегидрогеназы. Основываясь на том, что хлорамфеникол ингибирует синтез белка в пролиферирующих клетках (см. работу АещЬегдег А.8. и соавт.), на пациентах с болезнью Паркинсона было проведено исследование без контроля по введению хлорамфеникола в дозе 1,5 до 2,0 г ежедневно в течение 6 недель. Клиническое улучшение ригидности и дискинезии и впоследствии тремора у пациентов с болезнью Паркинсона начинается с четвертого до семнадцатого дней от начала терапии, при этом улучшение прогрессирует в течение 10 до 12 дней после того, как становится очевидным для врача или пациента (см. работу 81ейашк Ο.Ν., и соавт.). Если снижение обмена цитохрома имеет благоприятный эффект в борьбе в болезненным процессом, он снижается путем ингибирования ΝΑΌΗ-дегидрогеназы и потребностью экстра-детоксификации, вызываемой хлорамфениколом.

Сравнение МРТР-паркинсонизма с идиопатическим паркинсонизмом.

Модель паркинсонизма с использованием МРТР приводит к образованию опиоидных изменений в головном мозге, которые не являются идентичными изменениям при болезни Паркинсона. МРР+ в митохондриях и цитозоле действует как восстанавливающий агент, устраняя необходимость выхода иона двухвалентного железа из цитохромов. Свободный радикал может влиять на активность энкефалина, удаление электронов из цепи транспорта электронов и связывания или высвобождение металлов. Таким образом, при получении повреждений пути биосинтеза опиоидов вмешательство в реакции переноса электронов, ингибирование цитохрома, истощение АТФ, изменение доступности окислительно-восстановительных металлов быстро имитируют ход развития дефектов болезни Паркинсона, не вызывая повреждения ДНК или дефекта транскрипции. Однако истощение аденозинтрифосфата и повышение уровней аденозиндифосфата повышают скорость трансляции в митохондриях, что является гомеостатическим регуляторным механизмом. Тельца Леви отсутствуют. Однако аттенюированное введение

МРТР обезьянам может привести к патологии типа образования незрелых телец Леви. Они содержат случайным образом ориентированные филаменты или трубочки, напоминающие нейротрубочки (см. работу Рогио Ь.8. и соавт., 1988). Несмотря на отсутствие образования синдрома Паркинсона у грызунов, он является токсическим в высоких дозах. Возможность индуцировать МРТР-паркинсонизм у разных видов зависит от уровня меланизации у них и степени потери глутатионпероксидазы и каталазы при старении.

Деменция Гуамана-Паркинсона и рецептор НМДА.

Токсичность МРР+ связана с выходом кальция из митохондрий (см. работу Рге1 В.). Мобилизация митохондриального кальция может следовать за проникновением кальция в клетки вследствие агонизма с рецептором НМДА. Антагонисты НМДА дают некоторый успех в предотвращении гистологического повреждения в черном веществе у мышей, которым вводят МРТР (см. работу 24 Ь. Тигкк1 и соавт.). Порядок активности предотвращения повреждений МРТР не связан с антагонизмом квисквалата. Токсичность В Ν-метиламино-Ьаланина, аминокислоты, обнаруженной в семенах саговника (Сусак отстаНк) и связанной с амиотрофическим боковым склерозом и деменцией Гуамана-Паркинсона, а также с моделями паркинсонизма, может также предотвращаться антагонистами рецептора глутамата А1 2амино-7-фосфоногептановой кислотой (АР7) (см. работы Кокк 8.М., 1987а, 1987Ь) и МК801 (см. работу 2ееуа1к Ο.Ό. и соавт.). Восстанавливающий агент дитиотреитол повышает уровень опосредованной рецептором НМДА смерти клеток среди клеток ганглиев сетчатки, показывая, что окислительно-восстановительный статус клетки влияет на ответ на глутамат и проникновение кальция (см. работу Ьеуу Ώ.Ι.).

Рецепторы НМДА и полиамины.

Полиамины обладают двухфазным действием на рецептор НМДА, агонистическим на низких дозах и антагонистическим при более высоких дозах, диапазон интенсивности агонизма и антагонизма различается в зависимости от длины цепи и распределения заряда вокруг концевых атомов азота. Спермин повышает активность рецепторов НМДА в гиппокампе. Отмечено повышение в 3,5 раза выявленной аффинности к глицину в присутствии 1 мМ спермина и повышение максимальной реакции на НМДА. Зависимый от напряжения блок существует и, вероятно, обусловлен связыванием полиамина в области (3Н) МК801 ионного канала (см. работу Веиеу1к1е М., и соавт., 1993). Другие полиамины, такие как путресцин, ингибируют спермин-индуцированное потенцирование ответа на НМДА (см. работу МсСигк РР.. 1990).

Медь и опиатные рецепторы.

Ион меди, окислитель тиола, вызывает обратимую налоксоном аналгезию при интрацеребровентрикулярном введении мышам. Дитиотреитол, восстановитель тиола, приводит к реверсии аналгезии, но не обладает эффектом в окисленной форме (см. работу Μαζιιΐΐο О. и соавт., 1980). Комплекс глутатион-медь ингибирует опиатные рецепторы в эритроцитах человека. Медь превращает высокоаффинные опиатные участки в низкоаффинные, что является необходимой стадией активации и связывания эффекторной системы рецептора (см. работу 8абее №. и соавт., 1982). Медь, кадмий и ртуть ингибируют связывание агонистов опиоидов с μрецепторами в большей степени, чем с δрецепторами. Цинк ингибирует связывание μрецептора, тогда как δ- и κ-рецепторы являются нечувствительными к цинку. Магний и марганец стимулируют связывание сданными рецепторами в коре головного мозга крыс (см. работу Торгаш С.А. и соавт., 1990). Цинк и медь в микромолярных концентрациях снижают число и аффинность энкефалиновых участков в головном мозге крыс (см. работу Ода\га N. и соавт., 1985).

Полиамины и протеинкиназа С.

Полиамины, такие как спермин, могут ингибировать каталитический домен протеинкиназы С оптимально в концентрации 5 мМ (см. работу Μеζеΐί^ О. и соавт., 1988). Ингибирование фосфорилирования гистона является неконкурентным и является результатом связывания полиаминов с фосфолипидами. Триэтилентетрамин также ингибирует связывание протеинкиназы С с фосфолипидфосфатидилсерином (см. работу Μοιυζζί М.8. и соавт., 1990). Очевидно, положительно заряженные концевые аминогруппы, соответствующая алифатическая боковая цепь, подходящее расстояние между внутренними атомами азота и внутримолекулярная гидрофобность являются необходимыми структурными требованиями. Спермин ингибирует образование комплексов между протеинкиназой С и мембранами при концентрации кальция ниже 0,1 мкМ. При более высоких концентрациях кальция спермин влияет на соотношение между обратимо и необратимо связанными с мембраной молекулами фермента (см. работу Μοιυζζί и соавт., 1995).

Медь ингибирует протеинкиназу С при 1С₅₀ (50%-ая ингибирующая концентрация,

ИК₅₀) приблизительно 30 мкМ. Ингибирование преодолевается повышением концентрации фосфатидилсерина (см. работу 8ρе^ζе^ Ь.Л. и соавт.).

Полиамины и регенерация нейронов.

Спермин, спермидин и путресцин способствуют регенерации аксонов поврежденных нейронов гиппокампа (см. работу СЬи Р. и соавт.). Путресцин, спермин и спермидин при подкожной инъеции крысам повышали уровень определяемого иммуногистохимически фактора роста нервов (см. работу Сбаб О. и соавт.). При назерн-блоттинге было показано, что трансгенные мыши со сверхэкспрессией орнитиндекарбоилазы, у которых были высокие уровни путресцина в тканях, имели повышенные уровни мРНК мозгового (выделенного из головного мозга) нейротрофического фактора (ΒΌΝΕ), фактора роста нервов (ΝΟΕ) и нейротрофина-3 (ΝΤ-3) в гиппокампе (см. работу ВееЬеп М. и соавт.).

Медь и холинергические рецепторы.

Медь в концентрации 3 мкМ снижала число участков связывания для (3Н)-1хинуклидинилбензилата на 40-50% при повышении аффинности и уменьшала аффинность агонистов на мускариновых участках. 2,2,2тетрамин приводил к реверсии эффектов меди. Пеницилламин вызывал аналогичные эффекты в отношении меди, возможно, за счет формирования дисульфидной связи с сульфгидрильной группой (см. работу Еаггаг и соавт., 1984). Медь повышала аффинность М1- и М2-агонистов в гиппокампе и коре головного мозга крыс без воздействия на аффинность мускариновых антагонистов (см. работу Еййег А. и соавт.), а также в головном мозге коров (см. работу Вагоп В. и соавт., 1984). Дефицит меди снижал число и аффинность мускариновых холинергических рецепторов в головном мозге крыс (см. работу Еаггаг и соавт., 1985).

Сущность изобретения

Настоящее изобретение является результатом попытки выйти за рамки традиционных способов заместительной терапии при лечении дегенеративных неврологических нарушений, таких как терапия с замещением допамина ЬЭора. повышение уровня ацетилхолина в постсинаптических участках при использовании лекарственных препаратов антихолинэстеразы при лечении болезни Альцгеймера или введение факторов роста, или трансплантация диффундирующих в клетку нейропептидов, таких как субстанция Р, при лечении болезни Паркинсона и болезни Альцгеймера.

Вместо этого, изобретение направлено на внутреннюю регуляцию активностей клетки при болезни Паркинсона, болезни Альцгеймера, деменции Гуамана-Парксинсона, боковом амиотрофическом склерозе, оливопонтоцеребеллярной ангиопатии, болезни Баттена и при нервных осложнениях при болезни Бинсвангера. Найдено понимание того, почему определенные нейроны являются первичными мишенями повреждения при данных болезнях, механизма развития болезни Паркинсона до болезни Альцгеймера и того, как различающиеся этиологические события определяют особенности повреждения при болезни Паркинсона, и болезни Альцгеймера, и болезни Баттена в противоположность относительной важности более поздних событий в каскаде патогенеза бокового амиотрофического склероза (болезни Луи Гехрига) и деменции Гуамана-Паркинсона. Дальнейшее понимание достигнуто на стадиях, когда могли бы быть разработаны диагностические тесты и где возможно использование терапии.

Каскад событий при патогенезе.

При болезни Паркинсона митохондриальная ДНК повреждается допамином и ксенобиотиками в присутствии пониженных уровней существующих в естественных условиях полиаминов. Полиамины защищают ДНК от повреждения органическими молекулами путем стерических взаимодействий. Полиамины конкурентно блокируют поглощение ксенобиотиков. Они также индуцируют транскрипцию факторов роста, таких как фактор роста нервов, мозговой нейротрофический фактор. Полиамины регулируют активность рецептора НМДА и воздействуют на уровень агонизма и антагонизма в ионном канале МК801. Полиамины регулируют окислительно-восстановительный гомеостаз путем связывания глутатиона. Данные первичные дефициты, связанные с недостаточностью полиаминов, вызывают процессы дедифференцирования данной болезни посредством изменений в уровнях или соотношениях факторов роста, быстрого проникновения кальция через ионный канал МК801 и метаболических последствий, обусловленных транскриптами поврежденной РНК, вызывающими продукцию дефектных цитохромов.

Во-вторых, дефектные цитохромы подвергаются протеолизу, и продукты высвобождают энкефалин, а также выделяют свободное железо в митохондриальный матрикс. Железо вытекает из поврежденных нагруженных кальцием митохондрий в цитозоль нейронов. Активация рецептора НМДА вызывает проникновение кальция в клетки.

В-третьих, повышение уровня свободного металла, такого как железо, вызывает замещение других металлов, таких как медь, никель, кобальт и свинец на тех участках, с которыми они связаны. Один или более из данных металлов обеспечивает сверхактивацию преаспартатпротеаз, которые могут образовывать β-амилоид и ассоциированные с клубками белки. При болезни Паркинсона и болезни Альцгеймера имеет место повышение уровней свободной меди в отсутствие абсолютного повышения уровней меди или, более вероятно, при действительном снижении общих уровней меди в тканях вследствие ее потери в спинно-мозговой жидкости. Свободная медь будет активировать аминоксидазу, тирозиназу, медь-цинк супероксиддисмутазу и моноаминоксидазу В. Преаспартатпротеазы могут активироваться ионами различных двухвалентных металлов, включая такие, как цинк, железо, кальций, кобальт. Литературные данные относительно этих протеаз указывают, что особенно вероятными являются цинк и кальций. Отведение роли двухвалентным металлам в активации преаспартатпротеаз и образовании амилоида в качестве третичного события в данной модели согласуется с клинической ситуацией, в которой присутствуют пациенты с болезнью Паркинсона и впоследствии с болезнью Альцгеймера лучше, чем противоположное утверждение. При деменции ГуаманаПаркинсона образование бляшек аналогичным образом следует за двигательным нейроном и патологией болезни Паркинсона.

Более конкретно, терапевтические соединения имеют множественное действие на каскад событий, происходящий от повреждения ДНК до образования амилоида:

а) конкурентное ингибирование поглощения ксенобиотиков на участке транспорта полиаминов, при котором данные органические молекулы являются причиной повреждения ДНК;

б) ограничение повреждения митохондриальной ДНК посредством удаления свободных ионов меди, железа и никеля в присутствии алифатического тетрамина;

в) индукция транскрипции генов фактора роста нервов, мозгового нейротрофического фактора и нейротрофина-3;

г) регуляция аффинности рецепторов НМДА и блокирование ионного канала МК801;

д) связывание и защита восстановленного глутатиона;

е) поддержание гомеостаза окислительновосстановительной среды в головном мозге;

ж) индукция металлотионеина;

з) ингибирование протеинкиназы С;

и) нетоксическое хелатирование двухвалентных металлов в головном мозге;

к) регуляция активности преаспартатпротеаз;

л) ингибирование супероксиддисмутазы, аминоксидазы, моноаминоксидазы В;

м) регуляция уровней полиаминов в головном мозге при деменциях путем поддержания уровней эндогенных полиаминов.

Предшествующий уровень техники эксперимента

Брадикинезия, ригидность и тремор имеют место у лягушки после инъекции МРТР в дозах, сравнимых с дозами, вызывающими эффекты у человека и обезьян (см. работу ВагЬеаи А. и соавт., 1985а). МРТР и паракват вызывали у лягушек ригидность, брадикинезию и тремор. Паракват исходно вызывает увеличение концентрации допамина в головном мозге, а позднее его снижение (см. работу ВагЬеаи А. и соавт., 1985Ь). Двигательные эффекты также отмечались в данном контексте с хлорамфениколом.

Гиперпигментация, связанная со старением, предшествует депигментации патологий деменции, и МРТР также последовательно вызывает гиперпигментацию и депигментацию. Пигментация представляет собой окислительный процесс, требующий, чтобы медь активи ровала тирозиназу. Удаление меди и/или сдвиг окислительно-восстановительного состояния к сетевому восстановлению привели бы к депигментации без предварительной гиперпигментации, как было показано с соединениями со спин захватом и спин меченными соединениями.

Принимая соображения, вытекающие из применения ксенобиотиков и хелатов, которые нарушают субклеточное распределение металла и жесткость системы окислительно-восстановитель-ных ферментов, при идиопатическом паркинсонизме было бы необходимо эффективное соединение для удаления избытка меди из тирозиназы, супероксиддисмутазы, моноаминоксидазы В, аминоксидазы, а также избытка железа, которое замещает медь, из областей запаса. Оно не должно быть прямым ингибитором супероксиддисмутазы или тиолсодержащим восстанавливающим агентом. Триэтилентетрамин действительно снижает активность супероксиддисмутазы без окисления глутатиона (см. работу Ке1пег М.1. и соавт., 1989). Удаление избытка металлов и ограничивающая деградация полиаминов являются, возможно, наиболее эффективными средствами предотвращения повреждения митохондриальной ДНК и помощи в точной репликации оснований ДНК. Тетрамины представляют собой перспективные соединения, отвечающие данным требованиям и вследствие этого были протестированы в данной системе. Они обладали эффектами в отношении метаболизма меди, железа и никеля (см. работу 8ипбегшап Р.У. и соавт., 1976, ВакеЙ К.С. и соавт., 1977), представляют собой очень эффективные хелаторы с низкой описанной токсичностью, а также индуцируют синтез металлотионеина.

Экспериментальные наблюдения.

Как показано в работе ВаФеаи и соавт., МРТР индуцирует синдром паркинсонизма у Капа р1р1еп8 (см. работу ВаГЬеаи А. и соавт., 1985Ь, 1986). Данную модель с дозами МРТР, близкими к применяемым ранее (40 мг/кг), используют для подтверждения предшествующих исследований с МРТР и катехоламинами и распространения их на исследование индоламинов, для которых модель на Капа ρίр1еи8 является удобной и воспроизводимой. Измерения нейраминов в рамках промежуточной временной шкалы позволили уловить переход нейротоксичности МРТР как такового в неспецифические механизмы смерти клетки, наблюдаемой в краткосрочных экспериментах на культурах клеток.

Перечень фигур чертежей

На фиг. 1 представлены кривые зависимости концентрации допамина (ДА) в организме животных относительно времени.

На фиг. 2 представлен график в виде столбиков концентрации допамина в организме животных относительно времени.

На фиг. 3 представлен график в виде столбиков средних концентраций допамина всех групп.

На фиг. 4 представлен линейный график средних концентраций допамина всех групп.

На фиг. 5 представлены кривые зависимости уровня допамина от времени, прошедшего после введения ФБН (Ν-трет-бутил-афенилнитрона), и/или ТМПО (2,2,6,6тетраметилпиперидин-№оксила), и/или МРТР в организм животных.

На фиг. 6 представлены кривые зависимости уровня норэпинефрина от времени, прошедшего после введения ФБН, и/или ТМПО, и/или МРТР в организм животных.

На фиг. 7 представлены кривые зависимости уровня серотонина от времени, прошедшего после введения ФБН, и/или ТМПО, и/или МРТР в организм животных.

На фиг. 8 представлены кривые зависимости уровня эпинефрина от времени, прошедшего после введения ФБН, и/или ТМПО, и/или МРТР в организм животных.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Материалы и способы.

Лягушек (Капа р1р1еп8) массой 20-40 г поддерживают в полуводной среде во влажных условиях. Лягушек умерщвляют гуманно. Мозг, включающий головной мозг, удаляют и хранят при -70°С. Основу, не содержащую МРТР, растворяют в забуференном фосфатом физиологическом растворе и готовят свежий раствор ежедневно. Животным внутрибрюшинно вводят 40 мг/кг МРТР в разовой дозе. Дозы нагрузки металлов, ТМПО, ФБН, ксенобиотиков, депигментирующих агентов или физиологический раствор вводят за 1 ч до МРТР. Для каждого варианта обработки и в контрольной группе используют 6 животных. Образцы головного мозга обрабатывают ультразвуком в холодной 0,1 М НС1О₄, содержащей 20 мг/мл 3,4дигидроксибензиламина. Гомогенаты центрифугируют при 15000 об./мин. в течение 15 мин при 4°С. Супернатанты вводят непосредственно в камеру ВЭЖХ. Высокоэффективную жидкостную хроматографию проводят с использованием системы КаЬЫ1 Кшшп с инжектором Кйеобупе. Пятнадцать нейраминов, предшественников и продуктов деградации были измерены на уровне 5 пмол при использовании способа ХУеЧег модифицированного тем, что используют 200 нМ натрий-фосфатный буфер вместо натрий-цитратного буфера (см. работу ХУеЧег Р., 1987). Уровни металлов в головном мозге измеряют с использованием атомного абсорбционного спектрофотометра. Движения оценивают в соответствии с ранее использованной системой (см. работу ВагЬеаи А. и соавт., 1985). Пигментацию измеряют с помощью оценочной шкалы, описанной в работе НодЬеп и 81оте.

2.3.2- Тетрамин (3,7-диазанонан-1,9-диамин).

2.3.2- тетрамин (2,3,2-тетраамин, 2,3,2- тетраамин) синтезируют с 1936 (см. работу Уап А1реп 1., 1936), и данный класс тетраминов был сначала использован в промышленности в качестве отверждающего агента для эпоксидных смол, в клеях и покрытиях, а также в качестве фунгицидов. Список соединений, имеющих структурную близость или демонстрирующих близкое физическое/химическое/биохимическое поведение, не подразумевающий исключение других, представлен ниже. Было обнаружено, что у крыс 2,3,2-тетрамин и 2,2,2-тетрамин (триен) являются эффективными купруретическими агентами, причем 2,3,2-производное является более эффективным (см. работу Βοιίΐι\\зск и соавт., 1980). Его повышенная эффективность отчасти связана с тем, что его аффинность к меди в 10000 раз больше, чем у 2,2,2тетрамина. Хромофор СиМ, в 2,3,2-тетрамине является практически планарным в противоположность 2,2,2-тетрамину. 2,2,2-тетрамин успешно использовали при лечении болезни Вильсона, включая случаи, когда приходилось прекращать введение пеницилламина, поскольку он вызывал системную красную волчанку (см. работы ХУакйс 1.М., 1969; Нагбег Н. и соавт., 1977 и \\ а1Ее ТМ., 1975).

2,3,2-Тетрамин.

Предварительная нагрузка 2,3,2-тетрамином в дозе 1,2 мМ за 1 ч до введения МРТР является полностью эффективной в плане предотвращения МРТР-индуцированной потери допамина через 12 ч после инъекции МРТР и частично защищающей через 33 ч. См. фиг. 1.

2.3.2- Тетрамин имеет период полужизни от 3 до , ч, тогда как МРТР выводится через 2,-,8 ч. Введение животным дозы 2,3,2-тетрамина путем внутрибрюшинной инъекции каждые 6 ч в течение первых 12 ч является недостаточным для обеспечения полной защиты в течение 36 ч.

2.3.2- тетрамин не обладает вредными воздействиями на пигментацию или поведение, в отличие от хелата железа 1,2-диэтил-3-гидроксипирид-4-она (СР94), который вызывает гиперпигментацию у некоторых животных.

Таблица 1

Концентрация допамина в головном мозге (мкМ) после введения МРТР и 2,3,2-тетрамина (1е1)

	Часы
0	3	12	36
Физиологический раствор	3,358	3,199	3,423	2,903
2,245	2,640	1,638	1,439
1,419	1,546	1,931	2,773
2,176	2,832	2,633	1,272
1,969	2,109	2,370	3,836
2,597	2,560	1,609	2,376
Среднее значение	2,294	2,481	2,268	2,433
2,3,2-1е1	3,124	1,631	2,774	2,515
2,690	3,971	3,552	2,072
3,091	1,462	2,395	2,242
1,585	2,779	1,972	2,972
2,307	2,185	1,479	1,951
2,901	2,470	2,370	1,564

Среднее значение	2,616	2,416	2,419	2,219
МРТР	3,358	1,972	2,924	1,860
2,245	2,094	2,174	1,758
1,419	1,988	1,604	1,499
2,176	2,278	1,187	0,821
1,969	1,406	0,903	1,590
2,597	1,915	0,482	1,312
Среднее значение	2,294	1,942	1,546	1,473
2,3,2-1е1+МРТР	3,124	1,457	4,615	3,051
2,690	2,679	2,132	2,253
3,091	2,883	1,431	2,059
1,585	2,298	1,899	1,714
2,307	3,773	1,986	1,487
2,901	2,551	1,869	1,276
Среднее значение	2,616	2,607	2,921	1,973

Факториальный анализ всех образцов, приведенных в табл. 1.

ВопГеггоп|/Эипп ДА

Эффект: группа

Уровень достоверности: 5%

Физиологический рас-

твор, МРТР	.547	.558	.0097
Физиологический рас-
твор 2,3,2-1е1	-.058	.558	.7799
Физиологический рас-
твор 2,3,2-1е1+МРТР	-.020	.558	.9237
МРТР, 2,3,2-161	-.605	.558	.0044	8
М, 2,3,2-1е1+МРТР	-.567	.558	.0075	8
2,3,2-1е1, 2,3,2-1е1+МРТР	.038	.558	.8543

Средняя разница Критическая разница Значение Р

- Достоверно

Между МРТР и 2,3,2-тетрамином (1е1) имеется достоверная разница р<0,005.

Между группами МРТР и 2,3,2тетрамин+МРТР имеется достоверная разница р<0,008.

Таблица 2

Содержание допамина в головном мозге (%) после введения МРТР и 2,3,2-тетрамина

	Часы
0	3	12	36
Физиологический раствор	100	100	100	100
2,3,2-1е1	114	97	107	91
МРТР	100	78	68	61
2,3,2-1е1+МРТР	114	105	102	81

Между 2,3,2-тетрамином+МРТР и МРТР имеется достоверная разница, Р=0,01 при 95% доверительном уровне.

Уровни металлов в головном мозге.

Яапа р1р1еп8 внутрибрюшинно вводят 1 раз в день в течение 5 дней металлы и хелаторы и определяют уровни железа, меди и марганца с помощью атомной абсорбционной спектрофотометрии.

мМ БеНТУ (нитрилтриуксусная кислота) повышает уровни железа в головном мозге до 354 нмол/г сырой массы (179% от контролей с введением физиологического раствора).

мМ НТУ повышает уровни железа в головном мозге до 270 нмол/г сырой массы (136% от контролей с введением физиологического раствора).

ЕеНТУ повышает уровни меди в головном мозге до 56 нмол/г сырой массы (169% от контролей).

НТУ в виде монокомпонента повышает уровни железа в головном мозге до 45 нмол/г сырой массы (137% от контроля с введением физиологического раствора).

мМ МпНТУ снижает уровни меди до 25 нмол/г сырой массы (76% от контролей).

МпНТУ повышает уровни марганца до 15 нмол/г сырой массы (157% от контролей).

1,2 мМ 2,3,2-тетрамин, 9 мМ десфероксамин и 1,8 мМ медь-трис не приводят к заметным изменениям уровней железа, меди и марганца в головном мозге.

Таблица 3 Уровни железа, меди и марганца в головном мозге через 5 дней после нагрузки металлами и хелатами

Уровень металла в головном мозге в нМ/г сырой массы

	Ее	Си	Мп
Физиологический раствор	198	33	9,8
Трис	150	42	5,9
Си-Трис	166	35	5,2
2,3,2-1е1	242	41	8,6
НТУ	270	45	8,4
ЕеНТУ	354	56	9,4
ДФО	178	31	8,2
МпНТУ	166	25	15,4

Нагрузка животного железом вызывает тремор у некоторых животных. Нагрузка медью вызывает гиперпигментацию и ригидность. Нагрузка железом индуцирует тремор, и нагрузка медью индуцируют ригидность и брадикинезию.

Ксенобиотики.

Ингибирование митохондриальных цитохромов блокадой митохондриальной транскрипции или митохондриальной трансляции должно привести к сдвигу в окислительновосстановительном состоянии к сетевому восстановлению и депигментации. Использованные ксенобиотики, рифампицин, бромид этидия, хлорамфеникол и окситетрациклин вызывают истощение допамина при использовании в виде монокомпонента или в комбинации с МРТР, и, кроме того, они вызывают депигментацию. Как в случае с МРТР, депигментации часто предшествует гиперпигментация, особенно при использовании хлорамфеникола. Это, возможно, связано с замещением металлов, исходно происходящим после сдвига окислительно-восстановительной среды до восстановленного состояния, когда уровни цитохрома снижаются хлорамфениколом. Хлорамфеникол в концентрации 31 мг/кг при ежедневном введении в комбинации с МРТР снижает уровень допамина до 33% относительно контрольных значений в течение 24 ч. Хлорамфеникол в концентрации 400 мг/кг в виде монокомпонента снижает уровень допамина до 38% относительно контрольных уровней в течение 24 ч. Напротив, рифампин и бромид этидия вызывают более быструю депигментацию.

Спин-захватывающие/спин-меченные соединения.

Захватывающие радикалы и восстанавливающие агенты (в плане окисления окислительно-восстановительных металлов) ТМПО и ФБН используют в еще одном анализе поведения МРТР как восстанавливающего или окисляющего соединения. Эффекты ксенобиотического МРТР в виде монокомпонента или в комбинации со спиновыми ловушками/спиновыми метками ТМПО (2,2,6,6-тетраметилпиперидин-№ оксила) в дозах 0,1 мМ, 0,25 мМ и 1,0 мМ и ФБН (Ν-трет-бутил-а-фенилнитрона) в дозах 0,18 мМ и 1,7 мМ, введенными животным за 1 ч до введения МРТР, характеризуются способом воздействия на гидроксилирование данных предшественников аминов. МРТР снижает уровни допамина и повышает уровни норэпинефрина и серотонина, тогда как ТМПО и ФБН снижают уровни норэпинефрина, серотонина и допамина. При введении в виде монокомпонентов они снижали плотность пигментации.

Уровни допамина у животных, леченных МРТР, ТМПО и ФБН.

ФБН в комбинации с МРТР снижает уровни допамина до приблизительно 10% от базового уровня. Токсичность является дозазависимой и кумулятивной как для ФБН, так и для МРТР. ТМПО аналогичным образом снижает уровень допамина больше, чем МРТР в виде монокомпонента. Токсичность ТМПО является менее доза-зависимой.

Таблица 4

Средние значения концентраций допамина в головном мозге (мкМ) относительно времени

	Часы
0	3	12	36
Физиологии. раствор	2,495	2,477	2,214	2,067
МРТР	2,495	2,059	1,296	0,908
0,1 ТМПО	2,230	1,722	1,722	2,152
0,1 ТМПО+МРТР	2,230	2,029	1,601	0,519
0,25 ТМПО	2,007	1,805	1,331	1,496
0,25 ТМПО+МРТР	2,007	1,686	0,865	0,489
1,0 ТМПО	5,689	2,432	2,056	1,053
1,0 ТМПО+МРТР	5,689	2,907	1,445	1,425
0,18 ФБН	2,137	1,837	2,210	1,768
0,18 ФБН+МРТР	2,137	1,863	1,152	0,775
1,7 ФБН	2,026	1,400	1,825	1,879
1,7 ФБН+МРТР	2,026	1,600	0,822	0,215

МРТР - в дозе 40 мг/кг, ТМПО и ФБН в миллимолярных концентрациях, п=6/среднее значение

Уровни норэпинефрина у животных, леченных МРТР, ТМПО и ФБН.

ФБН в концентрации 0,18 мМ приводит к частичной реверсии эффекта повышения уровня норэпинефрина, оказываемого МРТР, путем его снижения на 80% менее чем за 4 ч. Это согласуется с временем максимального эффекта ФБН.

ТМПО в концентрации 0,1 мМ (в противоположность ФБН) обладает незначительным эффектом на индуцированное МРТР повышение уровня норэпинефрина в течение 3 ч, но всетаки снижает уровень норэпинефрина до базового значения через 13 ч.

Таблица 5

Средние значения концентраций норэпинефрина в головном мозге (мкМ) относительно времени

	Часы
0	3	12	36
Физиологии. раствор	3,067	2,508	2,069	2,644
МРТР	3,0673	3,3134	3,049	2,889
0,1 ТМПО	2,260	1,829	1,367	1,800
0,1 ТМПО+МРТР	2,260	3,051	2,013	1,488
0,25 ТМПО	3,541	1,947	1,810	1,638
0,25 ТМПО+МРТР	3,541	2,309	2,125	1,700
1,0 ТМПО	3,873	6,235	5,269	4,302
1,0 ТМПО+МРТР	3,873	1,873	1,992	1,695
0,18 ФБН	2,379	1,519	2,124	1,598
0,18 ФБН+МРТР	2,379	2,010	2,536	2,567
1,7 ФБН	1,360	1,594	1,989	2,428
1,7 ФБН+МРТР	1,360	1,622	1,183	0,230

МРТР - в дозе 40 мг/кг, ТМПО и ФБН в миллимолярных концентрациях, п=6/среднее значение

Уровни серотонина у животных, леченных МРТР, ТМПО и ФБН.

ФБН в низкой и высокой дозах в комбинации с МРТР не имеет защитного действия против МРТР-индуцированного повышения уровня серотонина. Аналогичным образом ТМПО не обладает защитным эффектом в низкой или высокой дозах.

Таблица 6

Средние значения концентраций серотонина в головном мозге (мкМ) относительно времени

	Часы
0	3	12	36
Физиологии раствор	9,479	12,183	8,010	11,339
МРТР	9,479	19,436	16,321	14,749
0,1 ТМПО	8,954	7,322	6,507	13,571
0,1 ТМПО+МРТР	8,954	17,775	17,279	15,579
0,25 ТМПО	7,178	7,406	5,203	7,062
0,25 ТМПО+МРТР	7,178	14,973	15,151	16,478
1,0 ТМПО	9,617	12,289	6,936	5,874
1,0 ТМПО+МРТР	9,617	8,036	4,386	4,548
0,18 ФБН	7,494	8,736	11,364	8,153
0,18 ФБН+МРТР	7,494	14,086	16,728	16,269
1,7 ФБН	1,704	6,408	8,814	7,254
1,7 ФБН+МРТР	1,704	16,838	15,290	17,084

МРТР - в дозе 40 мг/кг, ТМПО и ФБН в миллимолярных концентрациях, п=6/среднее значение

Уровни эпинефрина у животных, леченных МРТР, ТМПО и ФБН.

Повышенные дозы ФБН и ТМПО имеют аддитивный эффект с МРТР при снижении уровня эпинефрина в течение 4 и 37 ч. Более низкие дозы ФБН и ТМПО минимизируют МРТР-индуцированную потерю эпинефрина. Несмотря на то, что МРТР повышает уровень норэпинефрина в течение первых 12 ч, уровни эпинефрина снижаются с началом воздействия МРТР. Данный результат предполагает, что при воздействии МРТР имеется больше предшественника норэпинефрина. Однако гибель клеток также имеет место, и уровни эпинефрина снижаются МРТР в виде монокомпонента и МРТР в комбинации с ТМПО и ФБН в более позднее время.

Таблица 7

Средние значения концентраций эпинефрина в головном мозге (мкМ) относительно времени

	Часы
0	3	12	36
Физиологии раствор	12,996	9,466	10,315	8,807
МРТР	12,996	8,953	7,389	6,367
0,1 ТМПО	10,687	9,059	8,268	10,610
0,1 ТМПО+МРТР	10,687	10,183	10,342	9,308
0,25 ТМПО	10,868	9,245	7,167	6,532
0,25 ТМПО+МРТР	10,868	8,639	6,587	6,904
1,0 ТМПО	9,779	12,043	6,379	3,206
1,0 ТМПО+МРТР	9,779	12,631	6,881	8,034
0,18 ФБН	9,775	7,390	10,330	8,036
0,18 ФБН+МРТР	9,775	7,904	8,348	11,283
1,7 ФБН	7,186	7,155	8,521	8,607
1,7 ФБН+МРТР	7,186	5,880	8,607	2,198

МРТР - в дозе 40 мг/кг, ТМПО и ФБН в миллимолярных концентрациях, п=6/среднее значение

Эффекты ФБН в тестированных дозах являются острыми и кратковременными. Эффекты ТМПО появляются в более позднее время, чем эффекты ФБН, но сохраняются в течение эксперимента. Действие ТМПО или ФБН, повидимому, не различается. Связанные с временем различия могут отражать разные фармакокинетические характеристики двух соединений с различными гидрофильными и липофильными свойствами. В общем, понятно, что ТМПО и МРТР имеют существенные эффекты приблизительно в течение 12 ч, тогда как ФБН имеет заметные эффекты на уровни нейрамина в течение 1-4 ч. Снижение уровня допамина является доза-зависимым для ТМПО, а ФБН не снижает допамин ниже базового уровня в более позднее время. Антагонистический эффект в отношении МРТР-индуцированного повышения уровней норэпинефрина является очевидным при низких дозах обоих соединений, особенно для ФБН. Это еще раз подчеркивает важность мобилизации меди при индукции паркинсонизма в помощью МРТР.

Обсуждение

Тетрамины.

Уровни допамина в головном мозге являются уязвимыми для многих нейротоксинов и ксенобиотиков. Их успешная защита 2,3,2тетрамином ίη у1уо представляет направление терапии при болезни Паркинсона и деменциях, включающих аналогичные патогенетические события. Неспособность хелаторов железа, пеницилламина, антиоксидантов предупреждать потерю допамина и повреждения, наносимые МРТР, указывает на то, что данное семейство соединений имеет уникальный профиль действия, такой как имитация эндогенного полиамина, предупреждение повреждений ДНК, изменение агонизма в отношении НМДА и мускариновых холинергических участков, индукция факторов роста, индукция металлотионеина, антагонизм в отношении поглощения клеткой ксенобиотиков, ингибирование протеинкиназы С, связывание с глутатионом, перераспределение металлов между разными пулами запаса и уровнями свободных металлов в цитозоле, снижение активностей преаспартатпротеаз, аминооксидазы, моноаминоксидазы и супероксиддисмутазы.

Распространение металлов и окислительно-восстановительное состояние.

Проникновение и выведение железа из нейронов зависит от рецепторов трансферрина, которые могут препятствовать выведению избытка железа, когда железо высвобождается из внутриклеточных участков. 2,3,2-Тетрамин не приводил к значительному изменению суммарных уровней железа, меди или марганца в головном мозге. Нагрузка медью, которая вызывала заметные изменения в пигментации и поведении, и десфероксамин также не изменяли суммарных уровней железа, меди и марганца в головном мозге. Простое хелатирование не является эффективным в модели с использованием МРТР и в действительности усиливает повреждение в случае тиолов, таких как пеницилламин, посредством действия как восстанавливающие агенты и в случае десфероксамина и СР49 посредством замещения металлов. В работе ВагЬеаи Α. и соавт. аналогично отмечено, что десфероксамин и пеницилламин были нейротоксичными при введении в виде монокомпонента и в комбинации с МРТР. В частности, усиление повреждения восстанавливающими агентами и спин-ловушками, которые захватывают органические радикалы и металлы, поддерживает данные о том, что снижение абсолютных уровней металлов и сдвиг из окисленных состояний в восстановленные нарушает гомеостаз больше, чем крайние степени окисления или восстановления, присутствующие при нормальном состоянии клетки. Рецептор НМДА активируется в восстановленном состоянии. Таким образом, окислительно-восстановительный гомеостаз более уместен при профилактике повреждения, чем предупреждение окислительных состояний. 2,3,2-тетрамин в модели с использованием МРТР обладает эффектом в отношении непосредственного повреждения, вызываемого МРТР, с полной защитой допамина в течение начальных часов. Таким образом эффект 2,3,2-тетрамина на стерическую защиту ДНК от органических молекул, на рецептор НМДА, на блокирование поглощения ксенобиотиков и защиту глутатиона представляют собой основные аспекты его действия в отличие от более длительного действия хелатов, которые снижают уровни металлов в течение дней и недель.

Кроме того, выведение железа и цинка может быть благоприятным при лечении болезни Паркинсона, болезни Альцгеймера и болезни Луи Гехрига, учитывая избыток железа в головном мозге, пораженном болезнью Паркинсона, и избыток железа и цинка в головном мозге, пораженном болезнью Альцгеймера, и их потенциальные роли в активации преаспартатпротеаз. Удаление кобальта, ртути, никеля, свинца, если они присутствуют в избытке, может быть полезным. Учитывая, что уровни меди в тканях, по-видимому, снижаются вследствие потери в спинно-мозговой жидкости, ее удаление из головного мозга не обязательно должно быть частью терапии. Общий эффект 2,3,2-тетрамина на уровень двухвалентного металла в субклеточной области определяют по комбинации его эффектов на транспорт металла в ткань и из нее, индукцию металлотионеина и по эффекту в отношении других металлов, которые могли бы вытеснить данный металл из связанных участков.

Ь-Эора-заместительная терапия.

Клиническое лечение паркинсонизма фокусируется на замещении недостаточных уровней допамина путем введения предшественника бора. Хотя теоретически это просто, на относительную терапевтическую эффективность Ьбора-терапии при болезни Паркинсона может оказывать воздействие ранее существующий повышенный круговорот допамина в жизнеспособных нейронах, роль бора в качестве субстрата в формировании пигмента и активность бора в качестве хелатора или транслокатора металла. Более того, индоламины головного мозга имеют пониженный уровень в некоторых случаях болезни Паркинсона, как было показано в данном контексте на данной модели с использованием МРТР через 48 ч и позднее.

Металл-зависимость образования аминов и ферментов деградации.

Было показано, что МРТР снижает уровень допамина при повышении уровней серотонина и норэпинефрина. Восстановленное железо является фактором, лимитирующим скорость реакции тирозингидролазы, а медь является неэф35 фективной (см. работу ГйграТлск Р.Г.). Четыре человеческих изоформы фермента нуждаются в восстановленном железе в качестве катализатора и ингибируются никелем (см. работу Наау1к

I. и соавт.). Оба фермента, тирозингидролаза и триптофангидролаза, активируются двустадийным способом кальций кальмодулин-зависимой протеинкиназой II (см. работу Натоп и соавт.) и белком-активатором 14-3-3 (см. работу 1сй1тига Т. и соавт.). Однако кальций-зависимая протеинкиназа представляется значительно более эффективной при активации триптофангидролазы, чем тирозингидролазы хвостатого тела человека (см. работу Кашей и соавт.). Двух- валентное железо или кальций активируют триптофангидролазу, но медь не активирует (см. работу 1та1 Υ. и соавт.), тогда как кальций кальмодулин только просто повышает активность тирозингидролазы (см. работу Кашей \ν.Ι). и соавт.). Допамин β-гидролаза является особенно медь-зависимой, поскольку четыре имидазольных лиганда, связывающие медь, были продемонстрированы с помощью импульсного электронного парамагнитного резонанса (см. работу МсСгаскеп I. и соавт.). Во время каталитической реакции оба атома меди в субъединице подвергаются восстановлению и вторичному окислению с образованием промежуточного соединения гидропероксида меди (см. работу Кйптап .Ι.Ρ.). Иные окислительно-восстановительные эффекты, ранее описанные в работах ВагЬеаи и ЕкзТгот для МРТР и его свободнорадикальных продуктов ΜΡΌΡ+ и МРР+, являются результатом мобилизации меди и удаления железа из различных субклеточных участков.

Взаимодействия органических радикалов с металлами.

Ожидаемое поведение ТМПО при окислении восстановленных металлов включало бы снижение активностей железо- и медьзависимых ферментов, что в действительности наблюдается при пониженных уровнях допамина, норэпинефрина и серотонина. Интересно, что ФБН обладает эффектами, подобными эффектам ТМПО, что указывает на перекрывающуюся химическую активность. ТМПО и ФБН в комбинации с МРТР являлись антагонистами медь-зависимого эффекта в отношении допамин β-гидролазы и не оказывали антагонистического действия при МРТР-индуцированном повышении активности триптофангидроксилазы. Неспособность ТМПО и ФБН при совместном введении с МРТР снижать уровень серотонина, вероятно, связано с отсутствием у них эффекта в отношении свободного кальция, на который все-таки влияет МРТР. Вследствие металлзависимости реакций, при которых образуются данные нейрамины, представляется вероятным, что МРТР мобилизует медь и кальций и удаляет железо. Данные аналогии между действием МРТР, ТМПО и ФБН согласуются с получен ными на основании данных ΐη уйго выводами о том, что МРТР и МРР+ представляют собой восстанавливающие агенты.

Программа продолжения исследований Терапевтический аспект.

Проводятся исследования полиаминовых соединений нижеприведенной общей формулы и их производных на маленьких животных и млекопитающих.

Н₂Х-[(СН₂)п-ХН]п-СН₂-ХН₂ [Χ-[ΒΗΥ)η-ΝΗ]η^Η₂-Χ]₈, где η представлено целым числом от 1 до 7, концевые аминогруппы могут быть замещены Х и метиленовые группы замещены Υ, а 8, если присутствует, приводит к образованию соли соединения.

Разветвленные алифатические соединения,

примеров, являются более растворимыми в липидах. Некоторые линейные и разветвленные алифатические соединения, приведенные в качестве примеров, ингибируют орнитиндекарбоксилазу, снижают синтез эндогенных полиаминов и таким образом не являются оптимальными соединениями. Примеры тетраминов, такие как 2,3,2-тетрамин, готовят в виде солей, (СЮ4) и (804)2.

Сравнение действия полиаминов 2,3,2тетрамина, 2,2,2-тетрамина, 3,3,3-тетрамина, циклама, ТеТ а в качестве терапевтических соединений на моделях на животных и в последующих клинических испытаниях будут проведены на пациентах с болезнью Паркинсона, бо лезнью Альцгеймера, деменцией ГуаманаПаркинсона, боковым амиотрофическим склерозом, оливопонтоцеребеллярной атрофией, наследственным внутримозговым кровоизлиянием голландского типа, а также болезнью Баттена, болезнью Бинсвангера и амилоидной ангиопатией.

В 2,2,2-тетрамине и 3,3,3-тетрамине структура СиЫ₄ деформирована в отличие от практически планарной структуры СиЫ₄ 2,3,2-тетрамина, 1,4,8,11-тетра-азоциклотетрадекана (циклама) и мезо-5,7,7,12,14,14-гексаметил-1,4,8,11тетра-азоциклотетрадекана (1е1 а или мезо-1,7СТН), 1,4,7,10-тетра-азоциклотетрадекана, 1,4,7,

10- тетра-азоциклотридекана, 1,4,7-триазацикло- нонана, 3-азапентан-1,5-диамина. Сравнения планарности и других конформационных деталей используют, чтобы получить представление об эффективности различных линейных, разветвленных и циклических полиаминов в качестве агентов для удаления меди, агентов для транслокации металлов из областей запаса и оценки их эффектов в отношении индукции металлотионеина, ингибирования протеинкиназы С, действия рецептора НМДА и ограничения повреждения ДНК.

Далее представлены примеры линейных, разветвленных и циклических полиаминов для сравнительных исследований.

Нециклические тетрамины включают

3,3',3-триаминотрипропиламин (ΐρΐ), №№-ди(3-аминопропил)пропилендиамин (3,3,3-!е!),

2,2',2-триаминотриэтиламин (!геп), №№-ди(2-аминоэтил)этилендиамин (триен), ^№-ди(2-аминоэтил)пропилендиамин (2,3,2-!е!).

Циклические тетрамины включают производные 1,4,8,11-тетра-азоциклотетрадекана (циклама), мезо-5,7,7,12,14,14-гексаметил-1,4,8,

11- тетра-азоциклотетрадекана (1е1 а или мезо1,7-СТН), 1,4,7,10-тетра-азоциклотетрадекана, 1,4,7,10-тетра-азоциклотридекана, 1,4,7-триазациклононана, 3-азапентан-1,5-диамина.

Полиэтиленовые полиамины имеют общую формулу ΝΗ₂(ΟΗ^Η₂ΝΗ)_Ι1Η, где п лежит в интервале между 1 и 5, включая диэтилентриамин, триэтилентетрамин, тетраэтиленпентамин, пентаэтиленгексамин и гексаэтиленгептамин, пропандиамин, аминопропилэтилендиамин, бисаминопропилэтилендиамин, гексаметилендиамин, моно- или диэтаноламин и аминоэтилэтаноламин.

Циклические полиэтиленполиамины включают пропилен-связанные триэтилентетрамин-тетраэтиленпентамин, аминоэтилпиперазин, диэтилентриамин-триэтилентетрамин, тетраэтиленпентамин, аминоэтилпиперазин-триэтилентетрамин, аминоэтилпиперазинтетраэтиленпентамин, диэтилентриамин-аминопропилированный триэтилентетрамин, триэтилентетрамин, диэтилентетрамин.

Исследование соединений других семейств при деменциях в связи с аналогичными и противоположными биологическими активностями также является уместным: хелаты имидазолполициклического иминоизоиндолина, алкиламиноэфиры фосфорной кислоты, диамиды αаминокислот, гидроксамовые кислоты, Νкарбоксиметил-Ы-(гидроксибензил)аспарагиновые кислоты, Ν,Ν-фторированные бисацилгидразиды и тетракисацилгидразиды, а также разветвленные соединения вышеозначенных семейств.

Диагностические тесты

Анализ повреждения митохондриальной ДНК при болезни Паркинсона и болезни Альцгеймера с использованием лейкоцитов и мочи.

Анализ эндогенных полиаминов при болезни Паркинсона, и болезни Альцгеймера, и болезни Пика с использованием мочи и спинномозговой жидкости.

Анализ пептидов энкефалина и цитокрофина в спинно-мозговой жидкости пациентов с болезнью Паркинсона, и болезнью Альцгеймера.

Заключение

Таким образом, 2,3,2-тетрамин и близкие по активности соединения могут обеспечить последовательную методологию диагностики и лечения болезни Паркинсона, болезни Альцгеймера, деменции Гуамана-Паркинсона, бокового амиотрофического склероза, оливопонтоцеребеллярной атрофии, наследственного внутримозгового кровоизлияния голландского типа, болезни Баттена, нервного компонента болезни Бинсвангера и амилоидной ангиопатии.

Получены представления о том, почему определенные нейроны являются первичными мишенями при данных болезнях, механизме развития болезни Паркинсона в болезнь Альцгеймера, а также о том, как различные этиологические события определяют характер повреждения при болезни Паркинсона, и болезни Альцгеймера, и болезни Баттена относительно более поздних причин при боковом амиотрофическом склерозе, деменции ГуаманаПаркинсона, оливопонтоцеребеллярной атрофии, а также о стадиях, на которых можно использовать диагностические анализы и терапию.

В частности, данные соединения имеют множественное действие на каскад событий, происходящий от повреждения ДНК до образования амилоида:

а) конкурентное ингибирование поглощения ксенобиотиков на участке транспорта полиаминов, при котором данные органические молекулы являются причиной повреждения ДНК;

б) ограничение повреждения митохондриальной ДНК посредством удаления свободных ионов меди, железа и никеля в присутствии алифатического тетрамина;

в) индукция транскрипции генов фактора роста нервов, мозгового нейротрофического фактора и нейротрофина-3;

г) регуляция аффинности рецепторов НМДА и блокирование ионного канала МК801;

д) связывание и защита восстановленного глутатиона;

е) поддержание гомеостаза окислительновосстановительной среды в головном мозге;

ж) индукция металлотионеина;

з) ингибирование протеинкиназы С;

и) нетоксическое хелатирование двухвалентных металлов в головном мозге;

к) регуляция активности преаспартатпротеаз;

л) ингибирование супероксиддисмутазы, аминоксидазы, моноаминоксидазы В;

м) регуляция уровней полиаминов в головном мозге при деменциях путем поддержания уровней эндогенных полиаминов.

Claims (12)

1. Способ лечения нейродегенеративных заболеваний, выбранных из группы, включающей болезни Паркинсона, Альцгеймера, Луи Гехрига, Бинсвангера и оливопонтоцеребеллярную атрофию у животного, с помощью полиамина путем стерической защиты ДНК, усиления транскрипции последовательностей факторов роста, регуляции рецептора НМДА и активности ионного канала МК801 и других физиологических стабилизирующих явлений клеток головного мозга, отличающийся тем, что в качестве полиамина животному вводят эффективное количество полиамина, выбранного из группы, состоящей из циклических, линейных и разветвленных полиаминов, причем линейные полиамины представлены общей формулой

Χ-[(ΟΗΥ)_η-ΝΗ]_η-ΟΗ2-Χ, где Х - концевая аминогруппа, Υ - водород или С₁-С₇алкил, а η является целым числом от 1 до

7.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанные полиамины выбирают из группы, состоящей из 2,3,2-тетрамина, 2,2,2-тетрамина и 3,3,3-тетрамина.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что указанное животное представлено Капа ρίρίοηκ.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что симптомы указанных болезней индуцируют внутрибрюшинной инъекцией указанному животному МРТР в однократной дозе 40 мг/кг.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что в качестве указанного эффективного количества выбирают однократную дозу 1,2 мМ.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанная доза содержит 2,3,2-тетрамин.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что указанное животное представлено Капа ρίρίοηκ.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что симптомы указанных болезней индуцируют внутрибрюшинной инъекцией указанному животному МРТР в однократной дозе 40 мг/кг.

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что в качестве указанного эффективного количества выбирают однократную дозу 1,2 мМ.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что если Υ обозначает водород, то указанную концевую аминогруппу выбирают из группы, состоящей из заместителей, имеющих формулы где η представлено целым числом от 1 до 7.

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что Υ означает С1-С7алкил.

12. Способ по п.1, отличающийся тем, что если Υ обозначает водород, то указанная общая формула дополнительно включает соль, которую выбирают из группы, содержащей анионы (СЮ4)^- и (8О2)^2-.