EA045710B1 - USE OF COMPOSITIONS CONTAINING AMINO ACIDS FOR PREVENTION AND TREATMENT OF CARDIOTOXICITY INDUCED BY CHEMOTHERAPEUTIC AGENTS - Google Patents

USE OF COMPOSITIONS CONTAINING AMINO ACIDS FOR PREVENTION AND TREATMENT OF CARDIOTOXICITY INDUCED BY CHEMOTHERAPEUTIC AGENTS Download PDF

Info

Publication number
EA045710B1
EA045710B1 EA202291831 EA045710B1 EA 045710 B1 EA045710 B1 EA 045710B1 EA 202291831 EA202291831 EA 202291831 EA 045710 B1 EA045710 B1 EA 045710B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
acid
dox
use according
composition
citric acid
Prior art date
Application number
EA202291831
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Паоло Лука Мария ДЖОРДЖЕТТИ
Original Assignee
Профессьональ Дьететикс С.П.А.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Профессьональ Дьететикс С.П.А. filed Critical Профессьональ Дьететикс С.П.А.
Publication of EA045710B1 publication Critical patent/EA045710B1/en

Links

Description

Область техникиField of technology

Настоящее описание в целом относится к применению композиций, содержащих аминокислоты, для предотвращения и лечения побочных эффектов химиотерапии.The present description generally relates to the use of compositions containing amino acids for the prevention and treatment of side effects of chemotherapy.

Предшествующий уровень техникиPrior Art

Рак молочной железы является наиболее распространенным неопластическим заболеванием среди женщин во всем мире. В 2012 году было диагностировано приблизительно 1,67 млн новых случаев данной опухоли. В 2018 году новые случаи рака молочной железы были диагностированы почти у 2,1 млн (11,6%) женщин, и около 627000 (6,6%) женщин умерли от данного типа рака. Данный прогноз свидетельствует о том, что некоторые виды рака молочной железы по-прежнему являются неизлечимыми заболеваниями, приводящими к высокой смертности среди женщин.Breast cancer is the most common neoplastic disease among women worldwide. In 2012, approximately 1.67 million new cases of this tumor were diagnosed. In 2018, nearly 2.1 million (11.6%) women were diagnosed with new cases of breast cancer, and approximately 627,000 (6.6%) women died from this type of cancer. This forecast indicates that some types of breast cancer are still incurable diseases leading to high mortality among women.

Антрациклины, такие как доксорубицин (DOX), широко используются и являются высокоэффективными противораковыми химиотерапевтическими агентами. К сожалению, введение DOX приводит к дозозависимым побочным эффектам на нераковые ткани, включая развитие кардиомиопатии, в дополнение к одышке, непереносимости физических нагрузок, гепатотоксичности и нефропатии. Помимо антрациклинов, более новые методы лечения, включая направленные на человеческий эпидермальный фактор роста (HER) 2 (ингибиторы HER2/ErbB2), несколько ингибиторов тирозинкиназы, ингибиторы фактора роста эндотелия сосудов и ингибиторы иммунных контрольных точек, продемонстрировали сильную кардиоваскулярную токсичность. Для пациентов с HER2-положительным раком молочной железы лечение трастузумабом также было связано с кардиомиопатией, что характеризовалось потерей фракции выброса левого желудочка после лечения. Пациенты с раком, у которых развивается кардиомиопатия, связанная с терапией рака, имеют значительно худшую выживаемость по сравнению с пациентами без кардиотоксичности. Данные токсические эффекты представляют собой ограничивающий фактор в терапии нескольких поддающихся лечению новообразований иного рода, и группа пожилого населения со сниженным сердечным резервом может быть еще более восприимчивым к таким эффектам. Таким образом, риск кардиотоксичности является одним из наибольших ограничивающих факторов клинического применения данных препаратов, приводящих как к острым, так и к хроническим сердечно-сосудистым явлениям. Например, острая сердечная токсичность от DOX может развиться в течение минут-суток после введения и обычно характеризуется артериальной гипотензией, аритмией и, самое главное, левожелудочковой недостаточностью. Хотя молекулярные механизмы данных побочных эффектов полностью не изучены, а также потому, что DOX влияет на многие различные внутриклеточные процессы, все больше данных свидетельствуют о том, что основным медиатором повреждения сердца посредством DOX является окислительный стресс, с повышенным переокислением липидов, зависимым от активных форм кислорода (ROS) и снижением уровней антиоксидантов и сульфгидрильных групп. Повышенный окислительный стресс сопровождается развитием кардиомиопатии и сердечной недостаточности. Митохондриальная дисфункция может быть вовлечена в побочные эффекты, вызванные DOX и в целом другими химиотерапевтическими агентами, поскольку высокая выработка ROS вызывает митохондриальные нарушения с уменьшением синтеза ATP (аденозинтрифосфорная кислота) и апоптоз кардиоцитов.Anthracyclines such as doxorubicin (DOX) are widely used and highly effective anticancer chemotherapy agents. Unfortunately, administration of DOX results in dose-dependent side effects on noncancerous tissues, including the development of cardiomyopathy, in addition to dyspnea, exercise intolerance, hepatotoxicity, and nephropathy. In addition to anthracyclines, newer therapies, including those targeting human epidermal growth factor (HER) 2 (HER2/ErbB2 inhibitors), several tyrosine kinase inhibitors, vascular endothelial growth factor inhibitors, and immune checkpoint inhibitors, have demonstrated potent cardiovascular toxicity. For patients with HER2-positive breast cancer, treatment with trastuzumab was also associated with cardiomyopathy, characterized by loss of left ventricular ejection fraction after treatment. Patients with cancer who develop cancer therapy-related cardiomyopathy have significantly worse survival compared with patients without cardiotoxicity. These toxic effects represent a limiting factor in the treatment of several other treatable neoplasms, and the elderly population with reduced cardiac reserve may be even more susceptible to such effects. Thus, the risk of cardiotoxicity is one of the greatest limiting factors in the clinical use of these drugs, leading to both acute and chronic cardiovascular events. For example, acute cardiac toxicity from DOX can develop within minutes to days after administration and is usually characterized by hypotension, arrhythmia, and, most importantly, left ventricular failure. Although the molecular mechanisms of these adverse effects are not fully understood, and because DOX affects many different intracellular processes, increasing evidence suggests that the primary mediator of cardiac injury through DOX is oxidative stress, with increased active form-dependent lipid peroxidation oxygen (ROS) and decreased levels of antioxidants and sulfhydryl groups. Increased oxidative stress is accompanied by the development of cardiomyopathy and heart failure. Mitochondrial dysfunction may be involved in the side effects caused by DOX and other chemotherapeutic agents in general, as high ROS production causes mitochondrial dysfunction with decreased ATP (adenosine triphosphoric acid) synthesis and cardiac cell apoptosis.

Тем не менее, кардиомиопатия и сердечная недостаточность, вызванные химиотерапевтическими агентами, отличаются как с точки зрения патологической анатомии, так и с патологической физиологии по сравнению с сердечной недостаточностью, вызванной сердечно-сосудистыми причинами. Это причина, по которой, как правило, кардиомиопатия, вызванная химиотерапией, и сердечная недостаточность не поддаются лечению традиционными способами терапии.However, cardiomyopathy and heart failure caused by chemotherapeutic agents differ both in terms of pathological anatomy and pathological physiology compared with heart failure caused by cardiovascular causes. This is the reason why chemotherapy-induced cardiomyopathy and heart failure are generally not curable with conventional therapies.

Кроме того, дополнительные ключевые проблемы, связанные с определением эффективного лечения кардиотоксичности, вызванной химиотерапией, заключаются в доказательствах того, что потенциально подходящие подходы к лечению кардиомиопатии или сердечной недостаточности могут не подходить для конкретной группы пациентов, т.е. пациентов, страдающих от рака. Раковые клетки имеют метаболические профили, отличные от профилей клеток здоровых субъектов, и появляются противоречивые данные о роли митохондриальной активности в пролиферации раковых клеток. Терапевтические подходы, способные восстановить функции митохондрий, могут приводить к увеличению пролиферации раковых клеток и, таким образом, к снижению противоопухолевого эффекта, оказываемого химиотерапевтическими агентами.Additionally, additional key challenges in identifying effective treatments for chemotherapy-induced cardiotoxicity include evidence that potentially appropriate approaches to treating cardiomyopathy or heart failure may not be suitable for a specific patient population, i.e. patients suffering from cancer. Cancer cells have metabolic profiles that differ from those of cells from healthy subjects, and conflicting evidence is emerging regarding the role of mitochondrial activity in cancer cell proliferation. Therapeutic approaches that can restore mitochondrial function may lead to increased proliferation of cancer cells and thus reduce the antitumor effect of chemotherapeutic agents.

Краткое описание изобретенияBrief description of the invention

Целью настоящего описания является получение новых композиций на основе аминокислот, в особенности эффективных для противодействия кардиотоксичности, индуцированной химиотерапевтическими агентами, у субъекта, страдающего от рака и проходящего химиотерапию.The purpose of the present disclosure is to provide novel amino acid-based compositions particularly effective in counteracting cardiotoxicity induced by chemotherapeutic agents in a subject suffering from cancer and undergoing chemotherapy.

В соответствии с настоящим описанием указанная выше цель достигается благодаря объекту изоберетения, конкретно упомянутому в последующей формуле изобретения, которая понимается как составляющая неотъемлемая часть настоящего изобретения.According to the present description, the above object is achieved by the subject matter of the invention specifically mentioned in the following claims, which are understood to form an integral part of the present invention.

В варианте осуществления настоящего описания предложено применение композиции для предотвращения и/или лечения кардиотоксичности, индуцированной по меньшей мере одним химиотерапевтическим агентом, у субъекта, проходящего химиотерапию, причем композиция содержит активный агент, причем указанный активный агент содержит аминокислоты - лейцин, изолейцин, валин, треонин, лизин, и лимонную кислоту, янтарную кислоту, яблочную кислоту.An embodiment of the present disclosure provides the use of a composition for preventing and/or treating cardiotoxicity induced by at least one chemotherapeutic agent in a subject undergoing chemotherapy, wherein the composition contains an active agent, wherein said active agent contains the amino acids leucine, isoleucine, valine, threonine , lysine, and citric acid, succinic acid, malic acid.

- 1 045710- 1 045710

По меньшей мере один химиотерапевтический агент может быть выбран из группы, состоящей из антрациклинов, ингибиторов HER2/ErbB2, ингибиторов тирозинкиназы, ингибиторов фактора роста эндотелия сосудов, ингибиторов иммунных контрольных точек. Антрациклины предпочтительно выбраны из группы, состоящей из доксорубицина, эпирубицина, даунорубицина, идарубицина, пиксантрона, сабарубицина, валрубицина.The at least one chemotherapeutic agent may be selected from the group consisting of anthracyclines, HER2/ErbB2 inhibitors, tyrosine kinase inhibitors, vascular endothelial growth factor inhibitors, immune checkpoint inhibitors. The anthracyclines are preferably selected from the group consisting of doxorubicin, epirubicin, daunorubicin, idarubicin, pixantrone, sabarubicin, valrubicin.

В одном или более вариантах осуществления активный агент композиции дополнительно содержит одну или более аминокислот, выбранных из группы, состоящей из гистидина, фенилаланина, метионина, триптофана, цистеина и тирозина.In one or more embodiments, the active agent of the composition further comprises one or more amino acids selected from the group consisting of histidine, phenylalanine, methionine, tryptophan, cysteine and tyrosine.

Краткое описание графических материаловBrief description of graphic materials

Далее изобретение будет описано только в качестве примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, где:The invention will now be described by way of example only with reference to the accompanying drawings, in which:

фиг. 1 представляет собой схему, демонстрирующую лечение кардиоцитов HL-1 (линия клеток сердечной мышцы);fig. 1 is a diagram showing treatment of HL-1 cardiocytes (a cardiac muscle cell line);

фиг. 2 представляет собой схему, демонстрирующую лечение мышей in vivo;fig. 2 is a diagram showing in vivo treatment of mice;

фиг. 3 показывает, что специфические аминокислотные композиции предотвращают митохондриальную дисфункцию в кардиомиоцитах HL-1, подвергающихся краткосрочному и интенсивному воздействию DOX; (A) экспрессия маркера биогенеза митохондрий: уровни мРНК (матричная РНК) коактиватора 1α рецептора-γ, активируемого пролифератором пероксисом (PGC1-a), ядерного респираторного фактора-1 (NRF1), транскрипционного фактора А митохондрий (Tfam), цитохромы-c (cyt c) и субъединицы IV цитохромы-c-оксидазы (COX IV) измеряли с помощью количественной RT-PCR (полимеразная цепная реакция с обратной транскрипцией). Относительные значения экспрессии для необработанных (CTRL) клеток принимали как 1,0 (n=5 экспериментов). (B) Уровни белка COX IV и cyt c были измерены с помощью иммуноблоттинга. Относительные значения измеряли денситометрическим анализом относительно уровней GAPDH (глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназа); значения для необработанных (CTRL) клеток принимали равными 1,0 (n=5 экспериментов). (C) Активность цитратсинтазы. Значения были нормализованы по содержанию белка (n=3 эксперимента). *p<0,05, **p<0,01 и ***p<0,001 по сравнению с необработанными клетками; fp<0,01 по сравнению с клетками, обработанными DOX; §p<0,01 по сравнению с клетками, обработанными BCAAem (смесь, обогащенная аминокислотами с разветвлёнными боковыми цепями). Все данные представлены в виде среднего значения ± SD (стандартное отклонение);fig. 3 shows that specific amino acid compositions prevent mitochondrial dysfunction in HL-1 cardiomyocytes exposed to short-term and intense DOX; (A) Mitochondrial biogenesis marker expression: mRNA levels (messenger RNA) of peroxisome proliferator-activated receptor-γ coactivator 1α (PGC1-a), nuclear respiratory factor-1 (NRF1), mitochondrial transcription factor A (Tfam), cytochromes-c ( cyt c) and cytochrome c oxidase subunits IV (COX IV) were measured using quantitative RT-PCR (reverse transcription polymerase chain reaction). Relative expression values for untreated (CTRL) cells were set to 1.0 (n=5 experiments). (B) COX IV and cyt c protein levels were measured by immunoblotting. Relative values were measured by densitometric analysis relative to GAPDH (glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase) levels; values for untreated (CTRL) cells were set to 1.0 (n=5 experiments). (C) Citrate synthase activity. Values were normalized to protein content (n=3 experiments). *p<0.05, **p<0.01 and ***p<0.001 compared with untreated cells; fp<0.01 compared with DOX-treated cells; §p<0.01 compared to cells treated with BCAAem (a mixture enriched with branched chain amino acids). All data are presented as mean ± SD (standard deviation);

фиг. 4 показывает, что промежуточные соединения TCA (трикарбоновые кислоты) не препятствуют DOX-индуцированному восстановлению генов биогенеза митохондрий в кардиомиоцитах HL-1. (A-C) Уровни мРНК коактиватора 1α рецептора-γ, активируемого пролифератором пероксисом (PGC-1a) (A), ядерного респираторного фактора-1 (NRF1) (B) и фактора A транскрипции (Tfam) (C) измеряли с помощью количественной RT-PCR. Относительные значения экспрессии для необработанных (CTRL) клеток принимали как 1,0 (n=3 эксперимента). C, лимонная кислота; S, янтарная кислота, M, яблочная кислота. *p<0,05 по сравнению с необработанными клетками. Все данные представлены в виде среднего значения ±SD;fig. 4 shows that TCA (tricarboxylic acid) intermediates do not interfere with DOX-induced restoration of mitochondrial biogenesis genes in HL-1 cardiomyocytes. (A-C) Peroxisome proliferator-activated receptor-γ coactivator 1α (PGC-1a) (A), nuclear respiratory factor-1 (NRF1) (B), and transcription factor A (Tfam) (C) mRNA levels were measured by quantitative RT- PCR. Relative expression values for untreated (CTRL) cells were set as 1.0 (n=3 experiments). C, citric acid; S, succinic acid, M, malic acid. *p<0.05 compared to untreated cells. All data are presented as mean ±SD;

фиг. 5 показывает, что добавка a5 предотвращает DOX-индуцированный окислительный стресс в кардиомиоцитах HL-1. (A) высвобождение митохондриальной H2O2, (B) соотношение базальной/общей аконитазы и (C) активность супероксиддисмутазы (SOD) в клетках HL-1 (n=3 эксперимента). (D) уровни мРНК супероксиддисмутазы 1 (SOD1) и глутатионпероксидазы 1 (GPX1) измеряли с помощью количественной RT-PCR. Относительные значения экспрессии для необработанных (CTRL) клеток принимали как 1,0 (n=5 экспериментов). (E) Общее окислительное повреждение ДНК (дизоксирибонуклеиновая кислота), измеренное как продукция 8-гидрокси-2'-дезоксигуанозина (8-OHdG) в необработанных (CTRL) клетках и клетках, обработанных DOX (n=3 эксперимента). *p<0,05, **p<0,01 и ***p<0,001 по сравнению с необработанными клетками; fp<0,01 по сравнению с клетками, обработанными DOX. Все данные представлены в виде среднего значения ±SD;fig. Figure 5 shows that a5 supplementation prevents DOX-induced oxidative stress in HL-1 cardiomyocytes. (A) mitochondrial H 2 O 2 release, (B) basal/total aconitase ratio, and (C) superoxide dismutase (SOD) activity in HL-1 cells (n=3 experiments). (D) Superoxide dismutase 1 (SOD1) and glutathione peroxidase 1 (GPX1) mRNA levels were measured by quantitative RT-PCR. Relative expression values for untreated (CTRL) cells were set to 1.0 (n=5 experiments). (E) Total oxidative DNA damage (disoxyribonucleic acid) measured as 8-hydroxy-2′-deoxyguanosine (8-OHdG) production in untreated (CTRL) and DOX-treated cells (n=3 experiments). *p<0.05, **p<0.01 and ***p<0.001 compared with untreated cells; fp < 0.01 compared with DOX-treated cells. All data are presented as mean ±SD;

фиг. 6 показывает, что композиция a5 предотвращает DOX-индуцированную гибель клеток HL-1. Цитотоксичность кардиомиоцитов HL-1 измеряли с помощью анализа MTT. Клетки обрабатывали 1% a5 в течение 48 ч и 1 мкМ DOX в течение 16 ч. *p<0,05 по сравнению с необработанными клетками; fp<0,05 по сравнению с клетками, обработанными DOX. Все данные представлены в виде среднего значения ±SD;fig. 6 shows that composition a5 prevents DOX-induced HL-1 cell death. Cytotoxicity of HL-1 cardiomyocytes was measured using the MTT assay. Cells were treated with 1% a5 for 48 h and 1 μM DOX for 16 h. *p < 0.05 compared to untreated cells; fp < 0.05 compared to DOX-treated cells. All data are presented as mean ±SD;

фиг. 7 показывает, что композиция a5 предотвращает митохондриальную дисфункцию в левом желудочке мышей, получавших DOX. (A и F) Экспрессия маркера биогенеза митохондрий. (A) уровни мРНК PGC1-a, NRF1, Tfam, cyt c, COX IV и (F) SOD1, супероксиддисмутазы 2 (SOD2), каталазы (Cat) и GPX1 измеряли с помощью количественной RT-PCR. Относительные значения экспрессии для мышей, получавших носитель (Veh), принимали равными 1,0 (n=5 экспериментов). (B) Количество митохондриальной ДНК (мтДНК) измеряли с помощью количественной RT-PCR. Относительные единицы были выражены по сравнению с единицами для мышей, получавших Veh, которые были принимали равыми 1,0 (n=5 экспериментов). (C) Уровни белка COX IV и cyt c определяли с помощью иммуноблоттинга. Отноfig. 7 shows that composition a5 prevents mitochondrial dysfunction in the left ventricle of DOX-treated mice. (A and F) Mitochondrial biogenesis marker expression. (A) The mRNA levels of PGC1-a, NRF1, Tfam, cyt c, COX IV, and (F) SOD1, superoxide dismutase 2 (SOD2), catalase (Cat), and GPX1 were measured by quantitative RT-PCR. Relative expression values for vehicle-treated mice (Veh) were set to 1.0 (n=5 experiments). (B) The amount of mitochondrial DNA (mtDNA) was measured using quantitative RT-PCR. Relative units were expressed compared to units for Veh-treated mice, which were set to 1.0 (n=5 experiments). (C) COX IV and cyt c protein levels were determined by immunoblotting. Regarding

- 2 045710 сительные значения измеряли с помощью денситометрического анализа относительно уровней глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы (GAPDH); значения для мышей, получавших Veh, принимали равными 1,0 (n=5 экспериментов). (D) Активность цитратсинтазы. Значения были нормализованы по содержанию белка (n=3 эксперимента). (E) Базальная норма потребления кислорода. Митохондрии выделяли из левого желудочка мышей, получавших или не получавших DOX и α5. Показатели потребления кислорода были нормализованы по количеству митохондриального белка (n=3 эксперимента). *p<0,05, **p<0,01 и ***p<0,001 по сравнению с мышами, получавшими Veh; fp<0,05 и fp<0,01 по сравнению с мышами, получавшими DOX. Все данные представлены в виде среднего значения ± SD;- 2 045710 strong values were measured using densitometric analysis relative to glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) levels; values for mice treated with Veh were set to 1.0 (n=5 experiments). (D) Citrate synthase activity. Values were normalized to protein content (n=3 experiments). (E) Basal oxygen consumption rate. Mitochondria were isolated from the left ventricle of mice treated or not treated with DOX and α5. Oxygen consumption values were normalized to the amount of mitochondrial protein (n=3 experiments). *p<0.05, **p<0.01 and ***p<0.001 compared with Veh-treated mice; fp<0.05 and fp<0.01 compared with DOX-treated mice. All data are presented as mean ± SD;

фиг. 8 показывает, что различные сигнальные пути вовлечены в защитные эффекты добавления α5 у мышей, получавших DOX. (A, E и F) экспрессия гена. (A) Уровни мРНК эндотелиальной синтазы оксида азота (eNOS), (E) сестрина-2 и (F) Krhppel-подобного фактора 15 (KLF15) анализировали с помощью количественной RT-PCR. Относительные значения экспрессии для мышей, получавших носитель (Veh), принимали равными 1,0 (n=5 экспериментов). (B, C, D и G) Уровни белка. (B) Уровни фосфоeNOS, (C) фосфо-S6 (рибосомальный белок S6), (D) фосфо-mTOR (мишень рапамицина у млекопитающих) и (G) фосфо-BCKDH (дегидрогеназный комплекс разветвлённых α-кетокислот) белка были измерены с помощью иммуноблоттинга. Относительные значения были денситометрически проанализированы и представлены в виде соотношений к общим уровням eNOS, S6, mTOR и BCKDH, соответственно. Значения для мышей, получавших Veh, принимали как 1,0 (n=5 экспериментов). *p<0,05 и **p<0,01 по сравнению с мышами, получавшими Veh; fp<0,05 по сравнению с мышами, получавшими DOX. Все данные представлены в виде среднего значения ±SD;fig. 8 shows that different signaling pathways are involved in the protective effects of α5 supplementation in DOX-treated mice. (A, E, and F) Gene expression. (A) mRNA levels of endothelial nitric oxide synthase (eNOS), (E) Sestrin-2, and (F) Krhppel-like factor 15 (KLF15) were analyzed by quantitative RT-PCR. Relative expression values for vehicle-treated mice (Veh) were set to 1.0 (n=5 experiments). (B, C, D and G) Protein levels. (B) PhosphoeNOS, (C) phospho-S6 (ribosomal protein S6), (D) phospho-mTOR (mammalian target of rapamycin), and (G) phospho-BCKDH (branched-chain α-ketoacid dehydrogenase complex) protein levels were measured using immunoblotting. Relative values were densitometrically analyzed and presented as ratios to total eNOS, S6, mTOR and BCKDH levels, respectively. Values for Veh-treated mice were set to 1.0 (n=5 experiments). *p<0.05 and **p<0.01 compared with Veh-treated mice; fp < 0.05 compared with DOX-treated mice. All data are presented as mean ±SD;

фиг. 9 показывает, что различные сигнальные пути вовлечены в защитные эффекты добавления α5 в кардиомиоцитах HL-1, обработанных DOX. (A, D и F) экспрессия гена. Уровни мРНК (A) eNOS, (D) Sestrin2, (F) KLF15 анализировали с помощью количественной RT-PCR. Относительные значения экспрессии для необработанных (CTRL) клеток принимали как 1,0 (n=5 экспериментов). (B, C, E-H) Уровни белка. (B) Уровни фосфо-eNOS, (C) фосфо-S6, (E) фосфо-Akt (протеинкиназа B), (F) KLF15, (G) PGC-1a и COXIV, и (H) фосфо-S6 и фосфо-BCKDH белка были измерены с помощью иммуноблоттинга. Относительные значения были денситометрически проанализированы и представлены в виде соотношений к общим уровням eNOS, S6, Akt и BCKDH, соответственно; KLF15, PGC-1a и COXIV были нормализованы по GAPDH. Значения для необработанных клеток HL-1 принимали как 1,0 (n=5 экспериментов). (G) Уровни белка PGC1-a И COX IV измеряли с помощью иммуноблоттинга в клетках HL-1, трансфицированных либо специфической миРНК (малая интерферирующая РНК) KLF15, либо нецелевой миРНК, и обрабатывали DOX или α5 по отдельности или в комбинации. Значения для необработанных клеток HL1 принимали как 1,0 (n=5 экспериментов). (H) фосфорилирование S6 и BCKDH измеряли с помощью иммуноблоттинга в клетках HL-1, как в (H). *p<0,05, **p<0,01 и ***p<0,001 по сравнению с необработанными клетками; fp<0,05 по сравнению с клетками, обработанными DOX. Все данные представлены в виде среднего значения ±SD;fig. 9 shows that different signaling pathways are involved in the protective effects of α5 supplementation in DOX-treated HL-1 cardiomyocytes. (A, D, and F) Gene expression. The mRNA levels of (A) eNOS, (D) Sestrin2, (F) KLF15 were analyzed by quantitative RT-PCR. Relative expression values for untreated (CTRL) cells were set to 1.0 (n=5 experiments). (B, C, E-H) Protein levels. (B) Levels of phospho-eNOS, (C) phospho-S6, (E) phospho-Akt (protein kinase B), (F) KLF15, (G) PGC-1a and COXIV, and (H) phospho-S6 and phospho- BCKDH proteins were measured by immunoblotting. Relative values were densitometrically analyzed and presented as ratios to total eNOS, S6, Akt, and BCKDH levels, respectively; KLF15, PGC-1a and COXIV were normalized to GAPDH. Values for untreated HL-1 cells were set to 1.0 (n=5 experiments). (G) PGC1-a AND COX IV protein levels were measured by immunoblotting in HL-1 cells transfected with either KLF15 specific siRNA (small interfering RNA) or nontargeting siRNA and treated with DOX or α5 alone or in combination. Values for untreated HL1 cells were set to 1.0 (n=5 experiments). (H) Phosphorylation of S6 and BCKDH was measured by immunoblotting in HL-1 cells as in (H). *p<0.05, **p<0.01 and ***p<0.001 compared with untreated cells; fp < 0.05 compared to DOX-treated cells. All data are presented as mean ±SD;

фиг. 10 показывает специфическое сайленсинг Klf15, eNOS и Raptor (регуляторный ассоциированный белок mTOR) в кардиомиоцитах HL-1. (A-C) Уровни мРНК Klf15, eNOS и Raptor измеряли с помощью количественной RT-PCR, а уровни белка KLF15, eNOS и Raptor измеряли с помощью иммуноблоттинга. Относительные значения экспрессии для необработанных (CTRL) клеток принимали как 1,0 (n=5 экспериментов). *p<0,05 по сравнению с необработанными клетками. Все данные представлены в виде среднего значения ±SD;fig. 10 shows specific silencing of Klf15, eNOS and Raptor (mTOR regulatory associated protein) in HL-1 cardiomyocytes. (A–C) Klf15, eNOS, and Raptor mRNA levels were measured by qRT-PCR, and KLF15, eNOS, and Raptor protein levels were measured by immunoblotting. Relative expression values for untreated (CTRL) cells were set to 1.0 (n=5 experiments). *p<0.05 compared to untreated cells. All data are presented as mean ±SD;

фиг. 11 показывает специфический сайленсинг eNOS и Raptor в кардиомиоцитах HL-1. (A) Уровни белка PGC1-a И COX IV измеряли с помощью иммуноблоттинга в клетках HL-1, трансфицированных либо специфической миРНК eNOS, либо нецелевой миРНК, и обрабатывали DOX или α5 отдельно или в комбинации. (B) Уровни белка PGC1-a и COX IV измеряли с помощью иммуноблоттинга в клетках HL1, трансфицированных либо специфической миРНК Raptor, либо нецелевой миРНК, и обрабатывали DOX или α5 отдельно или в комбинации. Значения для необработанных (CTRL) клеток принимали как 1,0 (n=3 эксперимента). *p<0,05, **p<0,01 и ***p<0,001 по сравнению с необработанными клетками; fp<0,05 по сравнению с клетками, обработанными DOX. Все данные представлены в виде среднего значения ±SD;fig. 11 shows specific silencing of eNOS and Raptor in HL-1 cardiomyocytes. (A) PGC1-a AND COX IV protein levels were measured by immunoblotting in HL-1 cells transfected with either specific eNOS siRNA or nontargeting siRNA and treated with DOX or α5 alone or in combination. (B) PGC1-a and COX IV protein levels were measured by immunoblotting in HL1 cells transfected with either Raptor-specific siRNA or nontargeting siRNA and treated with DOX or α5 alone or in combination. Values for untreated (CTRL) cells were set to 1.0 (n=3 experiments). *p<0.05, **p<0.01 and ***p<0.001 compared with untreated cells; fp < 0.05 compared to DOX-treated cells. All data are presented as mean ±SD;

фиг. 12 показывает предложенную модель протективного действия α5 на митохондриальное повреждение, индуцированное доксорубицином (DOX) в кардиомиоцитах. Символ плюс (+) и минус (-) указывает на стимуляцию или ингибирование, индуцированные DOX и, потенциально, сайтамимишенями α5. DOX снижает биогенез митохондрий и функции 1) связывания с топоизомеразой ΙΙβ (TOP2B), которая образует комплексы с промоторами Ppargc1a и Ppargc1b и блокирует транскрипцию митохондриальных генов, включая гены защиты против ROS, 2) снижения экспрессии eNOS и активности mTORC1, которые являются важными регуляторами митохондриальной физиологии, 3) ограничения экспрессии гена KLF15 и предположительно окисления BCAA, с накоплением α-кетокислоты и BCAA, которые являются токсичными при высоких уровнях, за пределами сниженных промежуточных продукfig. 12 shows a proposed model for the protective effect of α5 on doxorubicin (DOX)-induced mitochondrial damage in cardiomyocytes. Plus (+) and minus (-) symbols indicate stimulation or inhibition induced by DOX and potentially α5 target sites. DOX reduces mitochondrial biogenesis and the functions of 1) binding to topoisomerase ΙΙβ (TOP2B), which forms complexes with the Ppargc1a and Ppargc1b promoters and blocks the transcription of mitochondrial genes, including anti-ROS defense genes, 2) reducing the expression of eNOS and mTORC1 activity, which are important regulators of mitochondrial physiology, 3) limitation of KLF15 gene expression and presumably BCAA oxidation, with accumulation of α-keto acid and BCAA, which are toxic at high levels, beyond reduced intermediates

- 3 045710 тов цикла TCA и выработки митохондриальной энергии. Митохондриальное накопление DOX сопровождается повышением ROS;- 3 045710 tov of the TCA cycle and mitochondrial energy production. Mitochondrial accumulation of DOX is accompanied by an increase in ROS;

фиг. 13 относится к пролиферации клеток рака молочной железы MCF7. Антипролиферативный эффект DOX оставался неизменным в клетках MCF7 в присутствии смеси аминокислот. (A) Анализ кислой фосфатазы: клетки (5000-20000/лунка в 96-луночных планшетах) обрабатывали 1% α5 в течение 48 ч и 1 мкМ DOX в течение 16 ч. (B) Анализ пролиферации: клетки (50000/лунка в 12-луночных планшетах) обрабатывали, как в (A), и использовали анализ исключения трипанового синего. n=3 эксперимента. *p<0,05 и **p<0,01 по сравнению с необработанными клетками. Все данные представлены в виде среднего значения ±SD.fig. 13 refers to the proliferation of MCF7 breast cancer cells. The antiproliferative effect of DOX remained unchanged in MCF7 cells in the presence of a mixture of amino acids. (A) Acid phosphatase assay: cells (5000-20000/well in 96-well plates) treated with 1% α5 for 48 h and 1 μM DOX for 16 h. (B) Proliferation assay: cells (50000/well in 12 -well plates) were processed as in (A) and a trypan blue exclusion assay was used. n=3 experiments. *p<0.05 and **p<0.01 compared with untreated cells. All data are presented as mean ±SD.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществленияDetailed Description of Preferred Embodiments

В нижеследующем описании приведены многочисленные конкретные детали, чтобы обеспечить полное понимание вариантов осуществления. Варианты осуществления могут быть реализованы без одной или более конкретных деталей или с другими способами, компонентами, материалами и т.д. В других случаях хорошо известные структуры, материалы или операции не показаны или не описаны подробно, чтобы не затруднить понимание аспектов изобретения.In the following description, numerous specific details are set forth in order to provide a thorough understanding of the embodiments. Embodiments may be implemented without one or more specific details or with other methods, components, materials, etc. In other cases, well-known structures, materials, or operations are not shown or described in detail so as not to obscure aspects of the invention.

Используемая в настоящем документе ссылка на один вариант осуществления или вариант осуществления означает, что конкретный элемент, признак, структура или характеристика, описанные в связи с вариантом осуществления, включены по меньшей мере в один вариант осуществления. Таким образом, употребление выражения в соответствии с одним вариантом осуществления или в соответствии с вариантом осуществления в различных местах настоящего описания не обязательно всегда относится к одному и тому же варианту осуществления. Кроме того, отдельные признаки, структуры или характеристики могут быть объединены любым подходящим образом в одном или более вариантах осуществления. Заголовки, представленные здесь, предназначены только для удобства и не интерпретируют объем или значение вариантов осуществления.As used herein, reference to one embodiment or embodiment means that a particular element, feature, structure, or characteristic described in connection with an embodiment is included in at least one embodiment. Thus, the use of an expression in accordance with one embodiment or in accordance with an embodiment in different places herein does not necessarily always refer to the same embodiment. In addition, individual features, structures, or characteristics may be combined in any suitable manner in one or more embodiments. The headings presented here are for convenience only and do not interpret the scope or meaning of the embodiments.

Целью настоящего описания является получение новых композиций на основе аминокислот, в особенности эффективных для противодействия кардиотоксичности, индуцированной химиотерапевтическими агентами, у субъекта, проходящего химиотерапию. Композиция способна предотвращать и лечить митохондриальную дисфункцию, специфически индуцированную химиотерапевтическими агентами в кардиоцитах. Кардиотоксичность, индуцированная химиотерапевтическими агентами, может включать кардиомиопатию или сердечную недостаточность.The purpose of the present disclosure is to provide novel amino acid-based compositions particularly effective in counteracting cardiotoxicity induced by chemotherapeutic agents in a subject undergoing chemotherapy. The composition is capable of preventing and treating mitochondrial dysfunction specifically induced by chemotherapeutic agents in cardiac cells. Cardiotoxicity induced by chemotherapeutic agents may include cardiomyopathy or heart failure.

В настоящем описании предложено применение композиции для предотвращения и/или лечения кардиотоксичности, индуцированной по меньшей мере одним химиотерапевтическим агентом, у субъекта, страдающего от рака и проходящего химиотерапию, причем композиция содержит активный агент, причем указанный активный агент содержит аминокислоты - лейцин, изолейцин, валин, треонин, лизин, и лимонную кислоту, янтарную кислоту, яблочную кислоту.The present description provides the use of a composition for preventing and/or treating cardiotoxicity induced by at least one chemotherapeutic agent in a subject suffering from cancer and undergoing chemotherapy, wherein the composition contains an active agent, wherein said active agent contains the amino acids leucine, isoleucine, valine , threonine, lysine, and citric acid, succinic acid, malic acid.

Химиотерапевтические агенты, также называемые противоопухолевыми агентами, используются для прямого или косвенного ингибирования пролиферации быстрорастущих клеток, оказывая противоопухолевый эффект. Композиция, раскрытая в данном документе, эффективна для предотвращения и/или лечения кардиотоксичности, индуцированной антрациклинами, ингибиторами HER2/ErbB2, ингибиторами тирозинкиназы, ингибиторами фактора роста эндотелия сосудов, ингибиторами иммунных контрольных точек. Антрациклины могут быть выбраны из группы, состоящей из доксорубицина, эпирубицина, даунорубицина, идарубицина, пиксантрона, сабарубицина, валрубицина.Chemotherapeutic agents, also called antitumor agents, are used to directly or indirectly inhibit the proliferation of rapidly growing cells, producing an antitumor effect. The composition disclosed herein is effective for preventing and/or treating cardiotoxicity induced by anthracyclines, HER2/ErbB2 inhibitors, tyrosine kinase inhibitors, vascular endothelial growth factor inhibitors, immune checkpoint inhibitors. Anthracyclines may be selected from the group consisting of doxorubicin, epirubicin, daunorubicin, idarubicin, pixantrone, sabarubicin, valrubicin.

В настоящем описании дополнительно предложено применение комбинированных препаратов, содержащих композицию, причем композиция содержит активный агент, содержащий аминокислоты лейцин, изолейцин, валин, треонин, лизин, и лимонную кислоту, янтарную кислоту, яблочную кислоту; и по меньшей мере один химиотерапевтический агент для предотвращения и/или лечения кардиотоксичности, индуцированной указанным по меньшей мере одним химиотерапевтическим агентом, у субъекта, страдающего от рака, где применение композиции и по меньшей мере одного химиотерапевтического агента является одновременным, раздельным, последовательным.The present description further proposes the use of combination preparations containing a composition, wherein the composition contains an active agent containing the amino acids leucine, isoleucine, valine, threonine, lysine, and citric acid, succinic acid, malic acid; and at least one chemotherapeutic agent for preventing and/or treating cardiotoxicity induced by the at least one chemotherapeutic agent in a subject suffering from cancer, wherein the use of the composition and the at least one chemotherapeutic agent is simultaneous, separate, sequential.

Было показано, что хроническая (3 месяца) пищевая добавка со смесью, обогащенная аминокислотами с разветвлёнными цепями (BCAAem), способствовала биогенезу митохондрий в сердечных и скелетных мышцах мышей среднего возраста. Также было показано, что композиция, содержащая аминокислоты с разветвленной цепью - лейцин, изолейцин, валин, в комбинации с треонином, лизином и лимонной кислотой, янтарной кислотой, яблочной кислотой, эффективна для улучшения функции митохондрий, как описано в документе WO 2019/021135 A1. Тем не менее, было также показано, что увеличение усилий по предотвращению и лечению кардиотоксичности, специфически индуцированной химиотерапевтическими агентами, включая введение потенциально эффективных лекарственных препаратов, было предложено безрезультатно [1].Chronic (3 months) dietary supplementation with a mixture enriched with branched-chain amino acids (BCAAem) was shown to promote mitochondrial biogenesis in cardiac and skeletal muscle of middle-aged mice. A composition containing the branched chain amino acids leucine, isoleucine, valine, in combination with threonine, lysine and citric acid, succinic acid, malic acid, has also been shown to be effective in improving mitochondrial function, as described in WO 2019/021135 A1 . However, it has also been shown that increased efforts to prevent and treat cardiotoxicity specifically induced by chemotherapeutic agents, including the administration of potentially effective drugs, have been proposed to no avail [1].

Авторы настоящего изоберетния неожиданно обнаружили, что раскрытая в данном документе композиция может быть преимущественно использована для лечения кардиотоксичности, индуцированной химиотерапевтическими агентами, у субъектов, проходящих химиотерапию. В частности, испытания,The inventors of the present invention have unexpectedly discovered that the composition disclosed herein can be advantageously used for the treatment of cardiotoxicity induced by chemotherapeutic agents in subjects undergoing chemotherapy. In particular, tests

- 4 045710 проведенные in vitro и in vivo, показывают, что i) кардиоциты, обработанные доксорубицином в качестве химиотерапевтического агента, не являются устойчивыми к обработке композицией, раскрытой в данном документе, при восстановлении митохондриальной функциональности и ii) что композиция способна противодействовать кардиотоксичности, индуцированной химиотерапевтическим агентом.- 4 045710 conducted in vitro and in vivo show that i) cardiocytes treated with doxorubicin as a chemotherapeutic agent are not resistant to treatment with the composition disclosed herein while restoring mitochondrial functionality and ii) that the composition is able to counteract the cardiotoxicity induced chemotherapeutic agent.

Кроме того, как показано в следующих разделах, композицию можно безопасно вводить также конкретной группе субъектов, т.е. субъектам, проходящим химиотерапию, таким образом, страдающим от опухолевых патологий. Неожиданный аспект этих данных вытекает из рассмотрения того, что, как раскрыто в предыдущем разделе, раковые клетки имеют метаболические профили, отличные от профилей клеток здоровых субъектов, и противоречивые данные сосредоточены на роли митохондриальной активности в пролиферации раковых клеток. Например, было показано, что делеция митохондриальной ДНК раковых клеток снижает их рост и туморогенность; на основании этих наблюдений восстановление функций митохондрий может, наоборот, привести к увеличению пролиферации опухолевых клеток, а также определить снижение противоопухолевого эффекта, оказываемого химиотерапевтическими агентами.In addition, as shown in the following sections, the composition can also be safely administered to a specific group of subjects, i.e. subjects undergoing chemotherapy, thus suffering from tumor pathologies. An unexpected aspect of these data arises from the consideration that, as disclosed in the previous section, cancer cells have metabolic profiles that differ from those of cells from healthy subjects, and conflicting data focus on the role of mitochondrial activity in cancer cell proliferation. For example, deletion of the mitochondrial DNA of cancer cells has been shown to reduce their growth and tumorigenicity; Based on these observations, restoration of mitochondrial function may, on the contrary, lead to an increase in the proliferation of tumor cells, as well as determine a decrease in the antitumor effect exerted by chemotherapeutic agents.

Композиция, раскрытая в данном документе, напротив: i) эффективна в восстановлении функций митохондрий в кардиоцитах, обработанных доксорубицином, ii) не способствует пролиферации опухолевых клеток, iii) не изменяет противоопухолевые эффекты, оказываемые доксорубицином, iv) очень неожиданно способна усиливать антипролиферативный эффект доксорубицина.In contrast, the composition disclosed herein: i) is effective in restoring mitochondrial function in doxorubicin-treated cardiocytes, ii) does not promote tumor cell proliferation, iii) does not alter the antitumor effects exerted by doxorubicin, iv) is very surprisingly capable of enhancing the antiproliferative effect of doxorubicin.

Как раскрыто ниже, была протестирована композиция, содержащая незаменимые аминокислоты и промежуточные соединения цикла трикарбоновых кислот - названная композиция α5, и исследован ее эффект в кардиомиоцитах HL-1 и мышах, получавших DOX. По сравнению с композицией, содержащей незаменимые аминокислоты с разветвленной цепью, называемой BCAAem композицией, без трикарбоновой кислоты, добавление композиции α5 было значительно более эффективным в стимулировании защитных эффектов на DOX-индуцированную митохондриальную дисфункцию. Результаты были продлены in vivo у молодых мышей, подвергшихся краткосрочному и интенсивному лечению DOX. Результаты показали следующие данные: i) возникновение митохондриальной дисфункции после краткосрочного и интенсивного введения DOX, ii) выраженная защитная способность краткосрочной добавки с композицией α5. Таким образом, композиция может быть использована для предотвращения и/или лечения кардиотоксичности, индуцированной химиотерапевтическим агентом, таким образом, также предотвращая кардиомиопатию и/или сердечную недостаточность, которые могут возникнуть в результате такой индуцированной кардиотоксичности.As disclosed below, a composition containing essential amino acids and tricarboxylic acid cycle intermediates, called composition α5, was tested and its effect was examined in HL-1 cardiomyocytes and DOX-treated mice. Compared to a composition containing branched chain essential amino acids, called a BCAAem composition, without the tricarboxylic acid, the addition of the α5 composition was significantly more effective in promoting protective effects on DOX-induced mitochondrial dysfunction. The results were prolonged in vivo in young mice exposed to short-term and intensive DOX treatment. The results showed the following data: i) the occurrence of mitochondrial dysfunction after short-term and intensive administration of DOX, ii) a pronounced protective ability of short-term supplementation with composition α5. Thus, the composition can be used to prevent and/or treat cardiotoxicity induced by a chemotherapeutic agent, thereby also preventing cardiomyopathy and/or heart failure that may result from such induced cardiotoxicity.

Композиция, описанная в данном документе, содержит активный агент, указанный активный агент содержит лимонную кислоту, янтарную кислоту и яблочную кислоту в комбинации с лейцином, изолейцином, валином, треонином, лизином, и массовое соотношение между общим количеством лимонной кислоты, янтарной кислоты и яблочной кислоты и общим количеством аминокислот - лейцина, изолейцина, валина, треонина, лизина, может быть от 0,05 до 0,3, предпочтительно от 0,1 до 0,25.The composition described herein contains an active agent, said active agent contains citric acid, succinic acid and malic acid in combination with leucine, isoleucine, valine, threonine, lysine, and the weight ratio between the total amount of citric acid, succinic acid and malic acid and the total amount of amino acids - leucine, isoleucine, valine, threonine, lysine, can be from 0.05 to 0.3, preferably from 0.1 to 0.25.

В одном или более вариантах осуществления композиция может состоять из лейцина, изолейцина, валина, треонина, лизина, лимонной кислоты, янтарной кислоты и яблочной кислоты и необязательно витамина B1 и/или витамина B6.In one or more embodiments, the composition may consist of leucine, isoleucine, valine, threonine, lysine, citric acid, succinic acid and malic acid, and optionally vitamin B1 and/or vitamin B6.

В одном или более вариантах осуществления изобретения активный агент может дополнительно содержать одну или более аминокислот, выбранных из группы, состоящей из гистидина, фенилаланина, метионина, триптофана, цистеина и тирозина.In one or more embodiments of the invention, the active agent may further comprise one or more amino acids selected from the group consisting of histidine, phenylalanine, methionine, tryptophan, cysteine and tyrosine.

В одном или более вариантах осуществления композиция может содержать активный агент, состоящий из лейцина, изолейцина, валина, треонина, лизина, гистидина, фенилаланина, метионина, триптофана, цистеина и необязательно тирозина, а также лимонной кислоты, янтарной кислоты и яблочной кислоты, причем указанные аминокислоты являются единственными аминокислотами, содержащимися в композиции.In one or more embodiments, the composition may contain an active agent consisting of leucine, isoleucine, valine, threonine, lysine, histidine, phenylalanine, methionine, tryptophan, cysteine and optionally tyrosine, as well as citric acid, succinic acid and malic acid, said amino acids are the only amino acids contained in the composition.

В одном или более вариантах осуществления композиция может не содержать любых других активных агентов, таких как любой химиотерапевтический агент, то есть любой агент, который прямо или косвенно ингибирует пролиферацию быстрорастущих клеток, оказывая противоопухолевый эффект.In one or more embodiments, the composition may not contain any other active agents, such as any chemotherapeutic agent, that is, any agent that directly or indirectly inhibits the proliferation of rapidly growing cells, providing an antitumor effect.

В одном или более вариантах осуществления изобретения композиция может состоять из лейцина, изолейцина, валина, треонина, лизина, гистидина, фенилаланина, метионина, триптофана, цистеина, тирозина, лимонной кислоты, янтарной кислоты и яблочной кислоты и необязательно витамина B1 и/или витамина B6.In one or more embodiments of the invention, the composition may consist of leucine, isoleucine, valine, threonine, lysine, histidine, phenylalanine, methionine, tryptophan, cysteine, tyrosine, citric acid, succinic acid and malic acid, and optionally vitamin B1 and/or vitamin B6 .

Композиция может содержать аминокислоты - изолейцин, лейцин и валин, в количестве от 35 до 65 мас.%, предпочтительно от 42 до 56 мас.% относительно массы активного агента.The composition may contain the amino acids isoleucine, leucine and valine, in an amount of from 35 to 65% by weight, preferably from 42 to 56% by weight, relative to the weight of the active agent.

Массовое соотношение между лейцином и лимонной кислотой составляет от 5 до 1, предпочтительно от 2,50 до 3,50.The weight ratio between leucine and citric acid is from 5 to 1, preferably from 2.50 to 3.50.

В одном или более вариантах осуществления массовое или молярное количество лимонной кислоты выше массового или молярного количества каждой из яблочной кислоты и янтарной кислоты. Предпочтительно массовое или молярное количество лимонной кислоты выше, чем общее массовое или молярIn one or more embodiments, the mass or molar amount of citric acid is greater than the mass or molar amount of each of malic acid and succinic acid. Preferably the mass or molar amount of citric acid is higher than the total mass or molar

- 5 045710 ное количество яблочной и янтарной кислоты. В дополнительном варианте осуществления массовое соотношение между лимонной кислотой и суммой яблочной и янтарной кислоты составляет от 1,0 до 4,0, предпочтительно от 1,5 до 2,5. В предпочтительном варианте осуществления массовое соотношение лимонная кислота:яблочная кислота:янтарная кислота составляет от 10:1:1 до 2:1,5:1,5, предпочтительно от 7:1:1 до 1,5:1:1, более предпочтительно от 5:1:1 до 3:1:1. В предпочтительном варианте осуществления массовое соотношение лимонная кислота:яблочная кислота:янтарная кислота составляет 4:1:1.- 5 045710 new amount of malic and succinic acid. In a further embodiment, the weight ratio between citric acid and the sum of malic and succinic acid is from 1.0 to 4.0, preferably from 1.5 to 2.5. In a preferred embodiment, the weight ratio of citric acid: malic acid: succinic acid is from 10:1:1 to 2:1.5:1.5, preferably from 7:1:1 to 1.5:1:1, more preferably from 5:1:1 to 3:1:1. In a preferred embodiment, the weight ratio of citric acid:malic acid:succinic acid is 4:1:1.

Предпочтительное молярное соотношение изолейцин:лейцин находится в диапазоне 0,2-0,7, предпочтительно в диапазоне 0,30-0,60 и/или предпочтительное массовое соотношение валин:лейцин находится в диапазоне 0,2-0,70, предпочтительно в диапазоне 0,30-0,65.The preferred isoleucine:leucine molar ratio is in the range of 0.2-0.7, preferably in the range of 0.30-0.60 and/or the preferred valine:leucine weight ratio is in the range of 0.2-0.70, preferably in the range 0.30-0.65.

Молярное соотношение треонин:лейцин может находиться в диапазоне 0,10-0,90, предпочтительно в диапазоне 0,20-0,70, и/или массовое соотношение лизин:лейцин находится в диапазоне 0,20-1,00, предпочтительно в диапазоне 0,40-0,90.The threonine:leucine molar ratio may be in the range of 0.10-0.90, preferably in the range of 0.20-0.70, and/or the lysine:leucine mass ratio is in the range of 0.20-1.00, preferably in the range 0.40-0.90.

В предпочтительном варианте осуществления соотношение между общим молярным количеством лимонной кислоты, яблочной кислоты, янтарной кислоты и общим молярным количеством метионина, фенилаланина, гистидина и триптофана составляет более 1,35.In a preferred embodiment, the ratio between the total molar amount of citric acid, malic acid, succinic acid and the total molar amount of methionine, phenylalanine, histidine and tryptophan is greater than 1.35.

В одном или более вариантах осуществления массовое соотношение между суммой лимонной кислоты, яблочной кислоты, янтарной кислоты и суммой аминокислот с разветвленной цепью - лейцина, изолейцина, валина, составляет от 0,1 до 0,4, предпочтительно от 0,15 до 0,35.In one or more embodiments, the weight ratio between the sum of citric acid, malic acid, succinic acid and the sum of branched chain amino acids leucine, isoleucine, valine is from 0.1 to 0.4, preferably from 0.15 to 0.35 .

В дополнительном варианте осуществления общее массовое количество аминокислот с разветвленной цепью - лейцина, изолейцина, валина, треонина и лизина выше, чем общее массовое количество трех кислот: лимонной кислоты, яблочной кислоты, янтарной кислоты. Предпочтительно, массовое количество отдельных кислот (лимонной кислоты, янтарной кислоты или яблочной кислоты) меньше, чем массовое количество каждой из отдельных аминокислот (лейцина, изолейцина, валина, треонина и лизина).In a further embodiment, the total weight amount of the branched chain amino acids leucine, isoleucine, valine, threonine and lysine is higher than the total weight amount of the three acids: citric acid, malic acid, succinic acid. Preferably, the weight amount of the individual acids (citric acid, succinic acid or malic acid) is less than the weight amount of each of the individual amino acids (leucine, isoleucine, valine, threonine and lysine).

В дополнительном варианте осуществления общее молярное количество лизина и треонина выше, чем общее молярное количество трех кислот: лимонной кислоты, янтарной кислоты, яблочной кислоты. Предпочтительно соотношение между общим молярным количеством трех кислот: лимонной кислоты, янтарной кислоты, яблочной кислоты и общим молярным количеством лизина и треонина составляет от 0,1 до 0,7, предпочтительно от 0,15 до 0,55.In a further embodiment, the total molar amount of lysine and threonine is higher than the total molar amount of the three acids: citric acid, succinic acid, malic acid. Preferably, the ratio between the total molar amount of the three acids: citric acid, succinic acid, malic acid and the total molar amount of lysine and threonine is from 0.1 to 0.7, preferably from 0.15 to 0.55.

В одном или более вариантах осуществления композиция, раскрытая в настоящем документе, дополнительно содержит витамины, предпочтительно выбранные из группы витаминов B, такие как витамин B1 и/или витамин B6. Кроме того, композиция может дополнительно содержать углеводы и/или ароматизаторы.In one or more embodiments, the composition disclosed herein further comprises vitamins, preferably selected from the group of B vitamins, such as vitamin B1 and/or vitamin B6. In addition, the composition may further contain carbohydrates and/or flavorings.

В одном или более вариантах осуществления композиция может представлять собой фармацевтическую композицию, дополнительно содержащую фармацевтически приемлемый носитель. Композиция также может содержать фармацевтически приемлемые эксципиенты, такие как, например, белки, витамины, углеводы, природные и искусственные подсластители и/или ароматизаторы вещества. В предпочтительном варианте осуществления фармацевтически приемлемые эксципиенты могут быть выбраны из сывороточных белков, мальтодекстринов, фруктозы, казеината кальция, рыбьего жира, лимонной кислоты или их солей, сукралозы, сложных эфиров сахарозы, витамина D3, витаминов группы B.In one or more embodiments, the composition may be a pharmaceutical composition further comprising a pharmaceutically acceptable carrier. The composition may also contain pharmaceutically acceptable excipients, such as, for example, proteins, vitamins, carbohydrates, natural and artificial sweeteners and/or flavoring agents. In a preferred embodiment, pharmaceutically acceptable excipients may be selected from whey proteins, maltodextrins, fructose, calcium caseinate, fish oil, citric acid or salts thereof, sucralose, sucrose esters, vitamin D3, B vitamins.

В одном или более вариантах осуществления активный агент композиции может дополнительно содержать по меньшей мере один химиотерапевтический агент. Химиотерапевтический агент может быть выбран из группы, состоящей из антрациклинов, ингибиторов HER2/ErbB2, ингибиторов тирозинкиназы, ингибиторов фактора роста эндотелия сосудов, ингибиторов иммунных контрольных точек. Антрациклины могут быть выбраны из группы, состоящей из доксорубицина, эпирубицина, даунорубицина, идарубицина, пиксантрона, сабарубицина, валрубицина.In one or more embodiments, the active agent of the composition may further comprise at least one chemotherapeutic agent. The chemotherapeutic agent may be selected from the group consisting of anthracyclines, HER2/ErbB2 inhibitors, tyrosine kinase inhibitors, vascular endothelial growth factor inhibitors, immune checkpoint inhibitors. Anthracyclines may be selected from the group consisting of doxorubicin, epirubicin, daunorubicin, idarubicin, pixantrone, sabarubicin, valrubicin.

Кроме того, в частности, при получении композиций согласно настоящему изобретению и, в частности, активного агента следует избегать аминокислоты - аргинина. Кроме того, дополнительные аминокислоты, специально исключенные из описанной в данном документе композицией, представляют собой серин, пролин, аланин. Такие аминокислоты могут быть контрпродуктивными или даже вредными в некоторых концентрациях или стехиометрических соотношениях в композиции.In addition, in particular, when preparing the compositions according to the present invention and, in particular, the active agent, the amino acid arginine should be avoided. In addition, additional amino acids specifically excluded from the composition described herein are serine, proline, alanine. Such amino acids may be counterproductive or even harmful at certain concentrations or stoichiometric ratios in the composition.

Аминокислоты, раскрытые в настоящем описании, могут быть заменены соответствующими фармацевтически приемлемыми производными, а именно солями.The amino acids disclosed herein may be replaced by corresponding pharmaceutically acceptable derivatives, namely salts.

В одном или более вариантах осуществления композиции, описанные в данном документе, могут быть использованы для предотвращения и/или лечения кардиомиопатии и/или сердечной недостаточности, индуцированной химиотерапевтическими агентами, у субъекта, проходящего химиотерапию.In one or more embodiments, the compositions described herein can be used to prevent and/or treat cardiomyopathy and/or heart failure induced by chemotherapy agents in a subject undergoing chemotherapy.

Для перорального применения композиции согласно описанию могут быть в форме таблеток, капсул, гранул, геля, желеобразующего порошка, порошка.For oral administration, the compositions as described may be in the form of tablets, capsules, granules, gel, gelling powder, powder.

Дополнительные описания, в отношении количеств и соотношений между различными аминокислотами, предусмотренными композициями, содержатся в прилагаемой формуле изобретения, которая составляет неотъемлемую часть технического замысла, представленного в данном документе в отношении изобретения.Additional descriptions regarding the amounts and ratios between the various amino acids provided in the compositions are contained in the accompanying claims, which form an integral part of the technical concept presented herein with respect to the invention.

- 6 045710- 6 045710

ПримерыExamples

В табл. 1 показаны две различные композиции на основе аминокислот, протестированные на клетках HL-1, как описано ниже. Две композиции представляют собой композицию BCAAem, как также раскрыто в документе EP 2196203 B1, и композицию α5, содержащую активный агент, содержащий аминокислоты и лимонную кислоту, янтарную кислоту и яблочную кислоту.In table 1 shows two different amino acid formulations tested in HL-1 cells as described below. The two compositions are a BCAAem composition, as also disclosed in EP 2196203 B1, and a composition α5 containing an active agent containing amino acids and citric acid, succinic acid and malic acid.

Таблица 1Table 1

Композиция (мас.%) Composition (wt.%) BCAAem BCAAem α5 α5 L-лейцин L-leucine 30,01 30.01 31,0885 31.0885 L-лизин-гидрохлорид L-lysine hydrochloride 19,58 19.58 16,9030 16.9030 L-изолейцин L-isoleucine 15,00 15.00 10,3628 10.3628 L-валин L-valine 15,00 15.00 10,3628 10.3628 L-треонин L-threonine 8,40 8.40 7,2540 7.2540 L-цистеин L-cysteine 3,60 3.60 3,1089 3.1089 L-гистидин L-histidine 3,60 3.60 3,1089 3.1089 L-фенилаланин L-phenylalanine 2,40 2.40 2,0726 2.0726 L-метионин L-methionine 1,20 1.20 1,0363 1.0363 L-тирозин L-tyrosine 0,72 0.72 0,6218 0.6218 L-триптофан L-tryptophan 0,48 0.48 2,0726 2.0726 Лимонная кислота Lemon acid - - 8,001 8,001 Янтарная кислота succinic acid - - 2,00 2.00 Яблочная кислота Apple acid - - 2,00 2.00 Витамин В1 (тиамина гидрохлорид) Vitamin B1 (thiamine hydrochloride) - - 0,004 0.004 Витамин Вб (пиридоксина Vitamin W6 (pyridoxine - - 0,0038 0.0038 гидрохлорид) hydrochloride)

Композиции, приведенные в табл. 1 выше, могут быть получены сначала путем просеивания всех компонентов с помощью 0,8 сита. Для получения предварительной смеси каждый ингредиент (в количестве менее 10 мас.% относительно общего количества) помещали в полиэтиленовый пакет вместе с частью L-лизин-гидрохлорида с получением около 10 мас.% относительно общей композиции. Затем пакет встряхивали вручную в течение 5 мин. Затем предварительную смесь загружали в смеситель (Planetaria) вместе с остальными ингредиентами и перемешивали в течение 15 мин при 120 об/мин с получением однородного конечного состава.The compositions given in table. 1 above can be obtained by first sifting all components using a 0.8 sieve. To prepare the premix, each ingredient (in an amount less than 10% by weight based on the total amount) was placed in a plastic bag along with a portion of L-lysine hydrochloride to provide about 10% by weight based on the total composition. The bag was then shaken by hand for 5 min. The premix was then added to a mixer (Planetaria) along with the remaining ingredients and mixed for 15 minutes at 120 rpm to obtain a homogeneous final composition.

Способы.Ways.

Клеточные культуры и обработка.Cell culture and processing.

Правила Хельсинкской декларации были соблюдены. Кардиомиоциты HL-1 получали из W.C. Claycomb (Millipore кат. № SCC065) и высевали в сосуды, покрытые фибронектином/желатином, выращивали до 70-80% слияния в среде Claycomb (Sigma-Aldrich) с добавлением 100 мкМ норэпинефрина (из 10 мМ исходного раствора норэпинефрина [Sigma-Aldrich], растворенного в 30 мМ L-аскорбиновой кислоты [Sigma-Aldrich]), 2 мМ L-глутамина, 100 Ед/мл пенициллина, 100 мкг/мл стрептомицина и 10% фетальной бычьей сыворотки (FBS, Sigma-Aldrich) [2,3]. Линию клеток рака молочной железы человека MCF-7 (ATCC®HTB-22™), также доступную от P. Limonta (Фармакологические и биомолекулярные науки, Миланский университет, Милан, Италия), культивировали при pH 7,4 DMEM (среда Игла, модифицированная по способу Дульбекко), содержащей стрептомицин (100 Ед/мл), пенициллин (200 мг/мл) и гентамицин (50 мг/мл), и добавляли 10% FBS. Оба типа клеток обрабатывали 1% BCAAem или α5 в течение 48 ч и 1 мкМ DOX в течение 16 ч (фиг. 1). Подробные процентные доли композиции смесей приведены в табл. 1.The rules of the Declaration of Helsinki were followed. HL-1 cardiomyocytes were obtained from W.C. Claycomb (Millipore cat. no. SCC065) and seeded into fibronectin/gelatin-coated flasks, grown to 70-80% confluency in Claycomb medium (Sigma-Aldrich) supplemented with 100 μM norepinephrine (from 10 mM norepinephrine stock solution [Sigma-Aldrich] , dissolved in 30 mM L-ascorbic acid [Sigma-Aldrich]), 2 mM L-glutamine, 100 U/ml penicillin, 100 μg/ml streptomycin and 10% fetal bovine serum (FBS, Sigma-Aldrich) [2,3 ]. The human breast cancer cell line MCF-7 (ATCC®HTB-22™), also available from P. Limonta (Pharmacological and Biomolecular Sciences, University of Milan, Milan, Italy), was cultured at pH 7.4 DMEM (Modified Eagle's Medium according to Dulbecco's method) containing streptomycin (100 U/ml), penicillin (200 mg/ml) and gentamicin (50 mg/ml), and 10% FBS was added. Both cell types were treated with 1% BCAAem or α5 for 48 h and 1 μM DOX for 16 h (Fig. 1). Detailed percentages of the composition of the mixtures are given in table. 1.

Для исследования фосфо-белков клетки HL-1 обрабатывали 1% α5 в течение 2 ч и 1 мкМ DOX (Doxo-HCl (доксорубицина гидрохлорид) от Sigma-Aldrich D15D15) в течение последних 60 мин. В экспериментах по нокдауну Klf15, eNOS и Raptor клетки HL-1 трансфицировали 50-100 нМ Klf15, eNOS и Raptor SMART-пулом (SMARTpool) миРНК (Dharmacon; Лафайет, Колорадо) или нецелевой миРНК siGENOME с использованием трансфекционного реагента Dharmafect 1. Через 24 ч трансфекции клетки обрабатывали 1% α5 в течение 24 ч и 1 мкМ DOX в течение 16 ч. Эффективность трансфекции определяли с помощью нецелевой миРНК, не содержащей siGLO-RISC, и захвата миРНК флуоресцентным детектором (поглощение/эмиссия 557/570). Затем белки экстрагировали для вестерн-блоттинга.For phospho-protein assays, HL-1 cells were treated with 1% α5 for 2 h and 1 μM DOX (Doxo-HCl (doxorubicin hydrochloride) from Sigma-Aldrich D15D15) for the last 60 min. For Klf15, eNOS, and Raptor knockdown experiments, HL-1 cells were transfected with 50–100 nM Klf15, eNOS, and Raptor SMARTpool siRNA (Dharmacon; Lafayette, CO) or nontargeting siGENOME siRNA using Dharmafect 1 transfection reagent. After 24 h of transfection, cells were treated with 1% α5 for 24 h and 1 μM DOX for 16 h. Transfection efficiency was determined using non-targeting siRNA containing no siGLO-RISC and siRNA capture by a fluorescent detector (absorbance/emission 557/570). Proteins were then extracted for Western blotting.

Животные и лечение.Animals and treatment.

Используемый экспериментальный протокол был одобрен Институциональным этическим комитетом Миланского университета (№ 16/09) и соответствовал Национальным рекомендациям по защите жиThe experimental protocol used was approved by the Institutional Ethical Committee of the University of Milan (No. 16/09) and complied with the National Guidelines for the Protection of Life

- 7 045710 вотных. Сорок самцов мышей C57BL6/J (в возрасте 9 недель) содержали отдельно в чистых полипропиленовых клетках и разделяли на четыре группы (фиг. 2): 1) контрольная группа (CTRL, n=10 мышей), получавшая стандартную диету (4,3% ккал жира, 18,8% ккал белка, 76,9% ккал углевода; Laboratorio Dottori Piccioni) и получавшая одну внутрибрюшинную инъекцию физиологического раствора (носитель); 2) группа α5 (n=10 мышей), получавшая стандартную диету и добавку α5 (1,5 мг/г массы тела/день в питьевой воде), получавшая одну внутрибрюшинную инъекцию физиологического раствора (носитель). Композицию α5 растворяли в питьевой воде, после расчета среднего суточного объема питья за 2 недели до начала лечения и хранения при 4°C перед ежедневным введением; 3) группа DOX (n=10 мышей), получавшая стандартную диету и внутрибрюшинную инъекцию DOX (Doxo-HCl от Sigma-Aldrich) в дозе 20 мг/кг, доза, которая была показана кардиотоксической [4-6]; и 4) группа DOX плюс α5 (n=10 мышей), получавшая стандартную диету и внутрибрюшинную инъекцию DOX в дозе 20 мг/кг с добавлением α5 (1,5 мг/г массы тела/день в питьевой воде). α5 добавляли в течение 10 дней, с циклом 12 ч света/12 ч темноты при 22°C в тихом помещении с контролем температуры и влажности; однократное введение DOX проводили на третий день до окончания лечения α5 (фиг. 2). Объем питья, потребление пищи и массу тела проверяли два раза в неделю. В конце периода лечения мышей умерщвляли путем смещения шейных позвонков, и сердца быстро удаляли и сразу применяли (для анализа потребления кислорода) или замораживали в жидком азоте и хранили при -80°C (для измерения мтДНК, мРНК и уровня белка, в дополнение к анализу активности цитратсинтазы).- 7 045710 vot. Forty male C57BL6/J mice (9 weeks old) were housed separately in clean polypropylene cages and divided into four groups (Fig. 2): 1) control group (CTRL, n=10 mice) fed a standard diet (4.3% kcal fat, 18.8% kcal protein, 76.9% kcal carbohydrate; Laboratorio Dottori Piccioni) and received one intraperitoneal injection of saline (vehicle); 2) α5 group (n=10 mice) fed standard diet and α5 supplement (1.5 mg/g body weight/day in drinking water) and received one intraperitoneal injection of saline (vehicle). Composition α5 was dissolved in drinking water, after calculating the average daily volume of drinking 2 weeks before the start of treatment and storing at 4°C before daily administration; 3) DOX group (n=10 mice) treated with a standard diet and intraperitoneal injection of DOX (Doxo-HCl from Sigma-Aldrich) at a dose of 20 mg/kg, a dose that has been shown to be cardiotoxic [4-6]; and 4) DOX plus α5 group (n=10 mice) fed standard diet and intraperitoneal injection of 20 mg/kg DOX supplemented with α5 (1.5 mg/g body weight/day in drinking water). α5 was added for 10 days, on a 12-h light/12-h dark cycle at 22°C in a quiet, temperature- and humidity-controlled environment; a single dose of DOX was administered on the third day until the end of α5 treatment (Fig. 2). Drinking volume, food intake and body weight were checked twice a week. At the end of the treatment period, mice were killed by cervical dislocation, and the hearts were quickly removed and used immediately (for oxygen consumption analysis) or frozen in liquid nitrogen and stored at -80°C (for mtDNA, mRNA and protein level measurements, in addition to the analysis citrate synthase activity).

Количественный анализ RT-PCR.Quantitative RT-PCR analysis.

Количественные RT-PCR проводили, как описано ранее [3-7], с помощью iQ SybrGreenI SuperMix (Bio-Rad; Segrate, Италия) на системе обнаружения PCR в реальном времени iCycler iQ (Bio-Rad). Вкратце, РНК выделяли из левого желудочка с использованием RNeasy Tissue Mini Kit (Qiagen) или из клеток HL-1 с использованием RNeasy Mini Kit (Qiagen). КДНК (комплементарная ДНК) синтезировали с использованием iScript cDNA Synthesis Kit (Bio-Rad Laboratories). Праймеры были спроектированы с использованием программного обеспечения Beacon Designer 2.6 от Premier Biosoft International и показаны в табл. 2.Quantitative RT-PCR was performed as previously described [3–7] using iQ SybrGreenI SuperMix (Bio-Rad; Segrate, Italy) on an iCycler iQ real-time PCR detection system (Bio-Rad). Briefly, RNA was isolated from the left ventricle using the RNeasy Tissue Mini Kit (Qiagen) or from HL-1 cells using the RNeasy Mini Kit (Qiagen). cDNA (complementary DNA) was synthesized using the iScript cDNA Synthesis Kit (Bio-Rad Laboratories). Primers were designed using Beacon Designer 2.6 software from Premier Biosoft International and are shown in Table. 2.

Таблица 2table 2

Ген Gene SEQ ID. SEQ ID. Проду кт PCR (п.о. (пар основа НИЙ)) Product ct PCR (p.o. (par base NII)) Та (°C) Ta (°C) Cat Cat CACTGACGAGATGGCACA CTTTG TGGAGAACCGAACGGCAA TAGG CACTGACGAGATGGCACA CTTTG TGGAGAACCGAACGGCAA TAGG Смысловой праймер (5'-3') Антисмысловой праймер (5'-3') Sense primer (5'-3') Antisense primer (5'-3') № 1 №2 No. 1 No. 2 173 173 60 60 СОХ IV COX IV TGGGACTATGACAAGAAT GAGTGG TTAGCATGGACCATTGGAT ACGG TGGGACTATGACAAGAAT GAGTGG TTAGCATGGACCATTGGAT ACGG Смысловой праймер (5'-3') Антисмысловой праймер (5'-3') Sense primer (5'-3') Antisense primer (5'-3') №3 №4 No. 3 No. 4 ИЗ FROM 60 60 cyt с cyt with ATAGGGGCATGTCACCTC АААС GTGGTTAGCCATGACCTGA AAG ATAGGGGCATGTCACCTC AAAS GTGGTTAGCCATGACCTGA AAG Смысловой праймер (5'-3') Антисмысловой праймер (5'-3') Sense primer (5'-3') Antisense primer (5'-3') №5 №6 No. 5 No. 6 172 172 60 60 eNOS eNOS AGCGGCTGGTACATGAGT ТС AGCGGCTGGTACATGAGT TS Смысловой праймер (5'-3') Sense primer (5'-3') №7 № 8 No. 7 No. 8 116 116 60 60

- 8 045710- 8 045710

GATGAGGTTGTCCTGGTGT СС GATGAGGTTGTCCTGGTGT SS Антисмысловой праймер (5'-3') Antisense primer (5'-3') GPX1 GPX1 TCTGGGACCTCGTGGACTG CACTTCGCACTTCTCAAAC AATG TCTGGGACCTCGTGGACTG CACTTCGCACTTCTCAAAC AATG Смысловой праймер (5'-3') Антисмысловой праймер (5'-3') Sense primer (5'-3') Antisense primer (5'-3') №9 № 10 No. 9 No. 10 156 156 60 60 KLF1 5 KLF1 5 ACACCAAGAGCAGCCACC ТС TGAGATCGCCGGTGCCTTG А ACACCAAGAGCAGCCACC TS TGAGATCGCCGGTGCCTTG A Смысловой праймер (5'-3') Антисмысловой праймер (5'-3') Sense primer (5'-3') Antisense primer (5'-3') № И № 12 No. I No. 12 130 130 60 60 мтДН К mtDN TO ССАСТТСАТСТТАССАТТТ А ATCTGCATCTGAGTTTAAT С SSASTTSATSTTASSATTT A ATCTGCATCTGAGTTTAAT WITH Смысловой праймер (5'-3') Антисмысловой праймер (5'-3') Sense primer (5'-3') Antisense primer (5'-3') № 13 № 14 No. 13 No. 14 106 106 54 54 NRF1 NRF1 ACAGATAGTCCTGTCTGGG GAAA TGGTACATGCTCACAGGG АТСТ ACAGATAGTCCTGTCTGGG GAAA TGGTACATGCTCACAGGG ATST Смысловой праймер (5'-3') Антисмысловой праймер (5'-3') Sense primer (5'-3') Antisense primer (5'-3') № 15 № 16 No. 15 No. 16 99 99 60 60 PGC- 1α PGC- 1α ACTATGAATCAAGCCACT ACAGAC TTCATCCCTCTTGAGCCTT TCG ACTATGAATCAAGCCACT ACAGAC TTCATCCCTCTTGAGCCTT TCG Смысловой праймер (5'-3') Антисмысловой праймер (5'-3') Sense primer (5'-3') Antisense primer (5'-3') № 17 № 18 No. 17 No. 18 148 148 60 60 SESN 2 (сестр ин 2) SESN 2 (sister in 2) GCCCCTGAGAAGCTCCGC АА GAGTTCGGCCAGGGACCA GC GCCCCTGAGAAGCTCCGC AA GAGTTCGGGCCAGGGACCA G.C. Смысловой праймер (5'-3') Антисмысловой праймер (5'-3') Sense primer (5'-3') Antisense primer (5'-3') № 19 №20 No. 19 No. 20 129 129 60 60 SOD1 SOD1 GGCTTCTCGTCTTGCTCTC AACTGGTTCACCGCTTGC GGCTTCTCGTCTTGCTCTC AACTGGTTCACCGCTTGC Смысловой праймер (5'-3') Антисмысловой праймер (5'-3') Sense primer (5'-3') Antisense primer (5'-3') №21 №22 No. 21 No. 22 153 153 60 60 SOD2 SOD2 GCCTCCCAGACCTGCCTTA С GTGGTACTTCTCCTCGGTG GCG GCCTCCCAGACCTGCCTTA WITH GTGGTACTTCTCCTCGTG GCG Смысловой праймер (5'-3') Антисмысловой праймер (5'-3') Sense primer (5'-3') Antisense primer (5'-3') №23 №24 No. 23 No. 24 131 131 60 60 ТВР (ТАТ Асвязы вающ ИЙ белок ) TBP (TAT Associating Protein) ACCCTTCACCAATGACTCC TATG TGACTGCAGCAAATCGCTT GG ACCCTTCACCAATGACTCC TATG TGACTGCAGCAAATCGCTT GG Смысловой праймер (5'-3') Антисмысловой праймер (5'-3') Sense primer (5'-3') Antisense primer (5'-3') №25 №26 No. 25 No. 26 186 186 60 60 Tfam Tfam AAGACCTCGTTCAGCATAT ААСАТТ TTTTCCAAGCCTCATTTAC AAGC AAGACCCTCGTTCAGCATAT AASATT TTTTTCCAAGCCTCATTTAC AAGC Смысловой праймер (5'-3') Антисмысловой праймер (5'-3') Sense primer (5'-3') Antisense primer (5'-3') №27 №28 No. 27 No. 28 104 104 60 60 18S 18S CTGCCCTATCAACTTTCGA TGGTAG CCGTTTCTCAGGCTCCCTC ТС CTGCCCTATCAACTTTCGA TGGTAG CCGTTTCTCAGGCTCCCTC TS Смысловой праймер (5'-3') Антисмысловой праймер (5'-3') Sense primer (5'-3') Antisense primer (5'-3') №29 №30 No. 29 No. 30 100 100 60 60

Ta температура отжига (°C); Cat, каталаза; COX IV, субъединица IV цитохромы-с-оксидазы; cyt c, цитохрома-с; eNOS, эндотелиальная синтаза оксида азота; GPX1, глутатионпероксидаза 1; KLF15, Kruppel-подобный фактор 15; мтДНК, митохондриальная ДНК; NRF1, ядерный респираторный фактор 1; PGC-1a, коактиватор 1α рецептор-α, активируемого пролифератором пероксисом; SESN2, сестрин 2;Ta annealing temperature (°C); Cat, catalase; COX IV, cytochrome c oxidase subunit IV; cyt c, cytochrome c; eNOS, endothelial nitric oxide synthase; GPX1, glutathione peroxidase 1; KLF15, Kruppel-like factor 15; mtDNA, mitochondrial DNA; NRF1, nuclear respiratory factor 1; PGC-1a, peroxisome proliferator-activated receptor-α coactivator 1α; SESN2, sister 2;

- 9 045710- 9 045710

SOD1, супероксиддисмутаза 1; SOD2, супероксиддисмутаза 2; TBP, TATA-связывающий белок; Tfam, транскрипционный фактор А митохондрий; 18S, 18S рибосомальная РНК.SOD1, superoxide dismutase 1; SOD2, superoxide dismutase 2; TBP, TATA-binding protein; Tfam, mitochondrial transcription factor A; 18S, 18S ribosomal RNA.

Учетный номер: NM_009804.2; учетный номер: COX IV: NM_009941; учетный номер: Cyt c: NM_007808; учетный номер: eNOS: NM_008713.4; учетный номер: GPX1: NM_008160.6; учетный номер: KFL15: NM_023184.4; митохондрия Mus musculus (мышь домовая), полный геном: NC_005089.1; учетный номер: NRF1: AF098077; PGC-1a: AF049330; учетный номер: SESN2: NM_144907.1; учетный номер: SOD1: NM_011434; учетный номер: SOD2: NM_013671; учетный номер: TBP: NM_013684.3; учетный номер: Tfam: NM_009360.4; учетный номер: X03205.Account number: NM_009804.2; account number: COX IV: NM_009941; account number: Cyt c: NM_007808; account number: eNOS: NM_008713.4; account number: GPX1: NM_008160.6; account number: KFL15: NM_023184.4; mitochondria of Mus musculus (house mouse), complete genome: NC_005089.1; account number: NRF1: AF098077; PGC-1a: AF049330; account number: SESN2: NM_144907.1; account number: SOD1: NM_011434; account number: SOD2: NM_013671; account number: TBP: NM_013684.3; account number: Tfam: NM_009360.4; account number: X03205.

Номер цикла, при котором различные транскрипты были обнаруживаемыми (пороговый цикл, CT), сравнивали с TBP, называемым ACT. Относительный уровень гена экспрессировали как 2-(AACT), в котором AACT равен ACT мышей, получавших DOX-, α5- или DOX плюс α5 (или обработанных клеток HL-1), минус ACT контрольных мышей (или необработанных клеток HL-1).The cycle number at which different transcripts were detectable (threshold cycle, CT) was compared with a TBP called ACT. Relative gene expression level was expressed as 2-(AACT), in which AACT equals the ACT of DOX-, α5-, or DOX plus α5-treated mice (or treated HL-1 cells) minus the ACT of control mice (or untreated HL-1 cells).

Вестерн-блоттинг.Western blotting.

Белковые экстракты получали из левого желудочка с реагентом для экстракции белка млекопитающих T-PER (Pierce, ThermoScientific, Рокфорд, США) или из клеток HL-1 в реагенте для экстракции белка млекопитающих M-PER (Pierce, ThermoScientific, Рокфорд, США), как указано производителем, в присутствии 1 мМ NaVO4, 10 мМ NaF и смесь ингибиторов протеазы (Sigma-Aldrich, Милан, Италия). Содержание белка определяли с помощью измерение белка анализом бицинхониновой кислоты (BCA, Pierce, Euroclone, Милан, Италия), и 50 мкг экстракта белка разделяли с помощью SDS-PAGE (электрофорез белков в полиакриламидном геле) в восстанавливающих условиях. Разделенные белки затем электрофоретически переносили на нитроцеллюлозную мембрану (Bio-Rad Laboratories, Сеграте, Италия) [38]. Представляющие интерес белки были обнаружены со специфическими антителами: анти-COX IV (Cell Signaling Technology кат. № 4844, Euroclone, Милан, Италия), анти-cyt c (Cell Signaling Technology кат. № 4280), анти-PGC-1α (Cell Signaling Technology кат. № 2178), анти-фосфо-AKT (Ser473) (Cell Signaling Technology кат. № 4060), анти-AKT (Cell Signaling Technology кат. № 4685), анти-фосфо-eNOS (Ser1177) (Cell Signaling Technology кат. № 9571), анти-eNOS (Cell Signaling Technology кат. № 9572), анти-фосфо-S6 (Ser235/236) (фосфо-S6, Cell Signaling Technology кат. № 4858), анти-S6 (Cell Signaling Technology кат. № 2217), анти-фосфо-mTOR (Ser2481) (Cell Signaling Technology кат. № 2974), антиmTOR (Cell Signaling Technology кат. № 2972), анти-фосфо-BDKDH (Ser293) (Abcam кат. № 200577), анти-BDKDH (Abcam кат. № 138460), и анти-GAPDH (1:1000, Cell Signaling Technology кат. № 2118) при 1:1000 разведении каждый. После визуализации фосфо-eNOS, фосфо-AKT, фосфо-mTOR, фосфо-S6 и анти-фосфо-BCKDH, фильтры удаляли с помощью буфера для зачистки вестерн-блоттинга Restore™ (Euroclone, Милан, Италия) и дополнительно использовали для визуализации общего eNOS, общего AKT, общего mTOR, общего S6 или общего BCKDH. Иммуноокрашивание проводили с использованием конъюгированного с пероксидазой хрена анти-кроличьего или анти-мышиного иммуноглобулина в течение 1 ч при комнатной температуре. Белок детектировали с использованием субстрата SuperSignal (Pierce, Euroclone, Милан, Италия) и количественно определяли с помощью денситометрии с помощью программного обеспечения для анализа изображений ImageJ.Protein extracts were prepared from left ventricle with T-PER Mammalian Protein Extraction Reagent (Pierce, ThermoScientific, Rockford, USA) or from HL-1 cells in M-PER Mammalian Protein Extraction Reagent (Pierce, ThermoScientific, Rockford, USA) as as indicated by the manufacturer, in the presence of 1 mM NaVO 4 , 10 mM NaF and protease inhibitor mixture (Sigma-Aldrich, Milan, Italy). Protein content was determined using the bicinchoninic acid protein assay (BCA, Pierce, Euroclone, Milan, Italy), and 50 μg of protein extract was separated by SDS-PAGE (protein polyacrylamide gel electrophoresis) under reducing conditions. The separated proteins were then electrophoretically transferred to a nitrocellulose membrane (Bio-Rad Laboratories, Segrate, Italy) [38]. Proteins of interest were detected with specific antibodies: anti-COX IV (Cell Signaling Technology cat. no. 4844, Euroclone, Milan, Italy), anti-cyt c (Cell Signaling Technology cat. no. 4280), anti-PGC-1α (Cell Signaling Technology cat. no. 2178), anti-phospho-AKT (Ser473) (Cell Signaling Technology cat. no. 4060), anti-AKT (Cell Signaling Technology cat. no. 4685), anti-phospho-eNOS (Ser1177) (Cell Signaling Technology cat. no. 9571), anti-eNOS (Cell Signaling Technology cat. no. 9572), anti-phospho-S6 (Ser235/236) (phospho-S6, Cell Signaling Technology cat. no. 4858), anti-S6 (Cell Signaling Technology cat. no. 2217), anti-phospho-mTOR (Ser2481) (Cell Signaling Technology cat. no. 2974), anti-mTOR (Cell Signaling Technology cat. no. 2972), anti-phospho-BDKDH (Ser293) (Abcam cat. no. 200577 ), anti-BDKDH (Abcam cat. no. 138460), and anti-GAPDH (1:1000, Cell Signaling Technology cat. no. 2118) at 1:1000 dilution each. After visualizing phospho-eNOS, phospho-AKT, phospho-mTOR, phospho-S6 and anti-phospho-BCKDH, filters were stripped using Restore™ Western Blot Stripping Buffer (Euroclone, Milan, Italy) and further used to visualize total eNOS , total AKT, total mTOR, total S6, or total BCKDH. Immunostaining was performed using horseradish peroxidase-conjugated anti-rabbit or anti-mouse immunoglobulin for 1 h at room temperature. Protein was detected using SuperSignal substrate (Pierce, Euroclone, Milan, Italy) and quantified by densitometry using ImageJ image analysis software.

Митохондриальная ДНК.Mitochondrial DNA.

Для анализа мтДНК общую ДНК экстрагировали с помощью набора QIAamp DNA Extraction Kit (Qiagen). мтДНК амплифицировали с использованием праймеров, специфичных для мтДНК, и нормализовали к гену 18S (табл. 2) [9]. Содержание мтДНК определяли с помощью qRT-PCR (количественная RT-PCR) путем измерения порогового соотношения циклов (ACT) гена мтДНК по сравнению с ядерным кодируемым геном (18S) в левом желудочке мышей, получавших DOX-, α5- или DOX плюс α5, в дополнение к контрольным мышам, не получавшим лечение [10,11].For mtDNA analysis, total DNA was extracted using the QIAamp DNA Extraction Kit (Qiagen). mtDNA was amplified using mtDNA-specific primers and normalized to the 18S gene (Table 2) [9]. mtDNA content was determined using qRT-PCR (quantitative RT-PCR) by measuring the threshold cycle ratio (ACT) of the mtDNA gene compared to the nuclear encoded gene (18S) in the left ventricle of mice treated with DOX-, α5-, or DOX plus α5, in addition to untreated control mice [10,11].

Активность цитратсинтазы.Citrate synthase activity.

Активность измеряли спектрофотометрически при 412 нм при 30°C в экстрактах левого желудочка [12,13]. Ткань добавляли в буфер, содержащем 0,1 мМ 5,5-дитио-бис-(2-нитробензойной) кислоты, 0,5 мМ оксалоацетата, 50 мкМ EDTA (этилендиаминтетрауксусная кислота), 0,31 мМ ацетил-КоА (ацетил-коэнзим А), 5 мМ триэтаноламина гидрохлорида и 0,1 М Трис-HCl (pH 8,1). Активность цитратсинтазы выражали как нмоль цитрата, продуцируемого в минуту на мг белка. Данные были нормализованы по общему содержанию белка, которое было определено с помощью анализа бицинхониновой кислоты, как указано выше.Activity was measured spectrophotometrically at 412 nm at 30°C in left ventricular extracts [12,13]. The tissue was added to a buffer containing 0.1 mM 5,5-dithio-bis(2-nitrobenzoic) acid, 0.5 mM oxaloacetate, 50 μM EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid), 0.31 mM acetyl-CoA (acetyl coenzyme A), 5 mM triethanolamine hydrochloride and 0.1 M Tris-HCl (pH 8.1). Citrate synthase activity was expressed as nmol of citrate produced per minute per mg of protein. Data were normalized to total protein content, which was determined using the bicinchoninic acid assay as above.

Потребление кислорода.Oxygen consumption.

Расход кислорода измеряли, как описано [14,15]. Митохондрии были выделены из левого желудочка контрольной и обработанной мышей. Образцы анализировали при 37°C в газонепроницаемом сосуде, оснащенном кислородным электродом типа Clark (Rank Brothers Ltd.), подключенным к регистратору данных. Кислородный электрод был откалиброван, исходя из того, что концентрация кислорода в инкубационной среде составляет 200 мкмоль/л при 37°C.Oxygen consumption was measured as described [14,15]. Mitochondria were isolated from the left ventricle of control and treated mice. Samples were analyzed at 37°C in a gas-tight vessel equipped with a Clark type oxygen electrode (Rank Brothers Ltd.) connected to a data logger. The oxygen electrode was calibrated assuming that the oxygen concentration in the incubation medium was 200 μmol/L at 37°C.

Окислительный стресс митохондрий.Oxidative stress of mitochondria.

Для исследования митохондриального окислительного стресса митохондрии были выделены с исTo study mitochondrial oxidative stress, mitochondria were isolated using

- 10 045710 пользованием набора для выделения митохондрий Qproteome (Qiagen). Высвобождение митохондриями H2O2 измеряли в присутствии пероксидазы хрена (HRP), используя набор Amplex Red Hydrogen Peroxide/Peroxidase Assay kit (Molecular Probes). Флуорометрические измерения проводили с использованием универсального микропланшетного анализатора Fusion Universal Microplate Analyzer (Packard/PerkinElmer) с фильтром возбуждения при 550 нм и эмиссионным фильтром при 590 нм. Продукция H2O2, рассчитанное по стандартной кривой, выражали в нмоль/мин/мг белка, как описано [9]. Кроме того, измеряли митохондриальную аконитазу и активность SOD, как описано ранее [16]. Вкратце, за образованием NADPH (никотинамидадениндинуклеотидфосфат) отслеживали спектрофотометрически (340 нм) при 25°C (для активности аконитазы), в то время как активность SOD измеряли с помощью набора для анализа супероксиддисмутазы (Calbiochem). Одну единицу активности SOD определяли как количество фермента, необходимого для проявления 50% дисмутации супероксидного радикала. Наконец, окислительное повреждение ДНК измеряли как дополнительный маркер окислительного стресса. Использовали высокочувствительный набор для ELISA иммуноферментный анализ) 8-гидрокси-2'дезоксигуанозина (8-OHdG) Check (JaICA, Хамамацу, Япония) [17]. Измерения проводили в соответствии с протоколом производителя. Общую ДНК экстрагировали с использованием набора QIampDNAMini Kit (Qiagen) и расщепляли нуклеазой P1 и щелочной фосфатазой (Sigma). Качество и количество ДНК были подтверждены спектрофотометрическим анализом NanoDrop ND-1000. Поглощение продукта реакции ELISA определяли спектрофотометрически с использованием 450 нм в качестве первичной волны.- 10 045710 using the Qproteome mitochondrial isolation kit (Qiagen). Mitochondrial H2O2 release was measured in the presence of horseradish peroxidase (HRP) using the Amplex Red Hydrogen Peroxide/Peroxidase Assay kit (Molecular Probes). Fluorometric measurements were performed using a Fusion Universal Microplate Analyzer (Packard/PerkinElmer) with an excitation filter at 550 nm and an emission filter at 590 nm. H2O2 production calculated from the standard curve was expressed in nmol/min/mg protein as described [9]. In addition, mitochondrial aconitase and SOD activity were measured as previously described [16]. Briefly, NADPH (nicotinamide adenine dinucleotide phosphate) production was monitored spectrophotometrically (340 nm) at 25°C (for aconitase activity), while SOD activity was measured using a superoxide dismutase assay kit (Calbiochem). One unit of SOD activity was defined as the amount of enzyme required to exhibit 50% dismutation of the superoxide radical. Finally, oxidative DNA damage was measured as an additional marker of oxidative stress. A highly sensitive 8-hydroxy-2'deoxyguanosine (8-OHdG) Check ELISA kit (JaICA, Hamamatsu, Japan) was used [17]. Measurements were carried out in accordance with the manufacturer's protocol. Total DNA was extracted using the QIampDNAMini Kit (Qiagen) and digested with P1 nuclease and alkaline phosphatase (Sigma). DNA quality and quantity were confirmed by NanoDrop ND-1000 spectrophotometric analysis. The absorbance of the ELISA reaction product was determined spectrophotometrically using 450 nm as the primary wavelength.

Анализ жизнеспособности.Viability analysis.

Жизнеспособность клеток HL-1 оценивали с помощью реагента MTT [3-(4,5-диметилтиазол-2-ил)2,5-дифенилтетразолия бромида] (Sigma, Милан, Италия). HL-1 высевали в 96-луночные культуральные планшеты с плотностью 20000 клеток/лунку (100 мкл). Фиолетовые кристаллы формазана растворяли в 5% SDS (додецилсульфат натрия)/0,1 М HCl (100 мкл/лунку), а поглощение регистрировали на микропланшетном ридере (ELx800, BioTek Instruments, VT, США) при длине волны 570 нм. Каждое испытание повторяли не менее четырех раз в четырех повторностях.HL-1 cell viability was assessed using MTT [3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)2,5-diphenyltetrazolium bromide] reagent (Sigma, Milan, Italy). HL-1 was seeded in 96-well culture plates at a density of 20,000 cells/well (100 μl). Violet formazan crystals were dissolved in 5% SDS/0.1 M HCl (100 μL/well) and absorbance was recorded on a microplate reader (ELx800, BioTek Instruments, VT, USA) at a wavelength of 570 nm. Each test was repeated at least four times in quadruplicate.

Анализ кислой фосфатазы.Acid phosphatase assay.

Для количественной оценки роста клеток MCF7 использовали анализ кислой фосфатазы, как описано [30]. Вкратце, клетки MCF7 помещали в 96-луночные планшеты с плотностью от 5000 до 20000 клеток на лунку и обрабатывали 1% α5 (в течение 48 ч) и 1 мкМ DOX (в течение 16 ч). Культуральную среду удаляли и каждую лунку промывали один раз фосфатно-солевым буфером (PBS, рН 7,2) и добавляли 100 мкл буфера, содержащего 0,1 М ацетата натрия (рН 5,0), 0,1% Titon X-100 и 5 мМ пнитрофенилфосфатазы (pNPP). Затем планшеты помещали в инкубатор при 37°C на 2 ч. Реакцию останавливали добавлением 10 мкл 1 Н NaOH и оценивали развитие цвета при 405 нм. Неферментативный гидролиз pNPP измеряли в лунках без клеток.To quantify MCF7 cell growth, an acid phosphatase assay was used as described [30]. Briefly, MCF7 cells were plated in 96-well plates at a density of 5,000 to 20,000 cells per well and treated with 1% α5 (for 48 h) and 1 μM DOX (for 16 h). The culture medium was removed and each well was washed once with phosphate-buffered saline (PBS, pH 7.2) and 100 μl of buffer containing 0.1 M sodium acetate (pH 5.0), 0.1% Titon X-100 and 5 mM pnitrophenylphosphatase (pNPP). The plates were then placed in an incubator at 37°C for 2 hours. The reaction was stopped by adding 10 μl of 1 N NaOH and color development was assessed at 405 nm. Non-enzymatic hydrolysis of pNPP was measured in cell-free wells.

Статистический анализ и представление данных.Statistical analysis and presentation of data.

Статистический анализ проводили с помощью однофакторного дисперсионного анализа с последующим тестом Стьюдента-Ньюмана-Кеулса или t-критерием Стьюдента. Данные представлены в виде средних значений ± стандартные отклонения (SD), если не указано иное. Статистически значимая разница была принята при p<0,05.Statistical analysis was performed using one-way analysis of variance followed by Student-Newman-Keuls test or Student's t test. Data are presented as means ± standard deviations (SD) unless otherwise stated. A statistically significant difference was accepted at p<0.05.

Результаты.Results.

Специфическая композиция на основе аминокислот предотвращает митохондриальную дисфункцию в кардиомиоцитах HL-1, подвергающихся краткосочному и интенсивному воздействию DOX.A specific amino acid formulation prevents mitochondrial dysfunction in HL-1 cardiomyocytes exposed to short-term and acute DOX exposure.

Для защиты кардиомиоцитов от токсичности DOX была скорректирована нарушенная митохондриальная функция и окислительный стресс в клетках HL-1, подвергшихся воздействию химиотерапевтического средства. Оценивали оптимальную комбинацию соответствующих метаболических веществпредшественников, способных максимально повышать окислительный метаболизм в кардиомиоцитах HL-1. В частности, было протестировано влияние двух композиций на основе аминокислот (табл. 1) на дифференцировку клеток HL-1. Для этого скрининга дифференцирующиеся кардиомиоциты обрабатывали в течение 48 ч 1) композицией, содержащей аминокислоты с разветвленной цепью (т.е. BCAAem) или 2) композицией по настоящему изобретению α5, которая также содержит трикарбоновые кислоты, с DOX или без DOX (фиг. 1). В то время как α5 (1% мас./об.) повышал уровни мРНК маркеров митохондриального биогенеза в клетках HL-1, включая PGC-1a, NRF1, Tfam, cyt c и COX IV по сравнению с базовыми значениеми, только экспрессия PGC-1a была увеличена BCAAem (фиг. 3A). И наоборот, экспрессия этих генов была снижена, когда кардиомиоциты подвергали воздействию 1 мкМ DOX в течение 16 ч (фиг. 3А). Примечательно, что добавление α5 предотвращало эту токсичность DOX с полным восстановлением экспрессии гена (фиг. 3А). За исключением cyt c и COX IV, BCAAem не смог обратить эффект DOX со статистической значимостью (фиг. 3A). Следовательно, композицию a5 использовали далее. Примечательно, что на фиг. 4 показано, что промежуточные соединения TCA - лимонная кислота, янтарная кислота и яблочная кислота, дополненные по отдельности или все вместе в одинаковых концентрациях в a5, не смогли предотвратить DOX-индуцированное снижение митохондриального биогенеза, а также изменить экспрессию митохондриального гена при добавлении по отдельности. ЗащитнаяTo protect cardiomyocytes from DOX toxicity, impaired mitochondrial function and oxidative stress were corrected in chemotherapeutic-exposed HL-1 cells. The optimal combination of relevant metabolic precursor substances capable of maximizing oxidative metabolism in HL-1 cardiomyocytes was assessed. In particular, the effect of two amino acid-based compositions (Table 1) on the differentiation of HL-1 cells was tested. For this screen, differentiating cardiomyocytes were treated for 48 hours with 1) a composition containing branched chain amino acids (i.e., BCAAem) or 2) a composition of the present invention α5, which also contains tricarboxylic acids, with or without DOX (Fig. 1 ). While α5 (1% w/v) increased mRNA levels of markers of mitochondrial biogenesis in HL-1 cells, including PGC-1a, NRF1, Tfam, cyt c and COX IV compared to baseline values, only PGC- 1a was increased by BCAAem (Fig. 3A). Conversely, the expression of these genes was reduced when cardiomyocytes were exposed to 1 μM DOX for 16 h ( Fig. 3A ). Notably, addition of α5 prevented this DOX toxicity with complete restoration of gene expression (Figure 3A). With the exception of cyt c and COX IV, BCAAem failed to reverse the effect of DOX with statistical significance (Fig. 3A). Therefore, composition a5 was used further. It is noteworthy that in FIG. Figure 4 shows that the TCA intermediates citric acid, succinic acid, and malic acid, supplemented individually or collectively at equal concentrations in a5, failed to prevent DOX-induced reduction in mitochondrial biogenesis, nor alter mitochondrial gene expression when added individually. Protective

- 11 045710 способность добавки α5 по отношению к состоянию митохондрий также была очевидна на уровне белка (например, COX IV и, с тенденцией, cyt c) (фиг. 3B). Кроме того, снижение активности цитратсинтазы, стимулируемое экспозицией DOX, которая является индексом уменьшенной митохондриальной массы и функции, было полностью нейтрализовано добавлением α5, что повышало активность фермента также при добавлении по отдельности к клеткам HL-1 (фиг. 3C). Эти здоровые эффекты α5 на DOXиндуцированное митохондриальное повреждение были дополнительно подтверждены снижением окислительного стресса. По сравнению с необработанными клетками, высвобождение H2O2 (индекс продукции супероксидных анионов митохондриями) заметно увеличивалось при обработке DOX; добавление α5 предотвращало этот эффект (фиг. 5A). α5 снижало высвобождение H2O2 также при добавлении отдельно. Соответственно, измерения продукции ROS митохондриями (оцениваемой по соотношению базальной/общей активности аконитазы) и способности к элиминации супероксидов посредством активности SOD продемонстрировали, что добавка α5 предотвращала окислительный стресс, индуцированный DOX, с положительными эффектами также при добавлении отдельно (фиг. 5B и C). Поскольку окислительный стресс провоцирует систему защиты против ROS, была исследована экспрессия ферментов против ROS. В частности, экспрессия генов глутатионпероксидазы 1 (GPX1) и супероксиддисмутазы 1 (SOD1) была повышена в DOX-обработанных клетках по сравнению с необработанными клетками HL-1 (фиг. 5D), последовательно с увеличением продукции ROS.- 11 045710 the ability of α5 supplementation on mitochondrial health was also evident at the protein level (eg, COX IV and, with a trend, cyt c) (Fig. 3B). Moreover, the decrease in citrate synthase activity stimulated by DOX exposure, which is an index of reduced mitochondrial mass and function, was completely reversed by the addition of α5, which increased enzyme activity also when added alone to HL-1 cells (Figure 3C). These healthy effects of α5 on DOX-induced mitochondrial damage were further confirmed by the reduction in oxidative stress. Compared with untreated cells, H2O2 release (an index of mitochondrial superoxide anion production) was markedly increased by DOX treatment; addition of α5 prevented this effect (Fig. 5A). α5 reduced H2O2 release also when added alone. Accordingly, measurements of mitochondrial ROS production (assessed by the ratio of basal/total aconitase activity) and superoxide scavenging capacity via SOD activity demonstrated that α5 supplementation prevented DOX-induced oxidative stress, with beneficial effects also when added alone (Figure 5B and C). . Because oxidative stress triggers the anti-ROS defense system, the expression of anti-ROS enzymes was examined. Specifically, glutathione peroxidase 1 (GPX1) and superoxide dismutase 1 (SOD1) gene expression was increased in DOX-treated cells compared to untreated HL-1 cells (Figure 5D), consistent with increased ROS production.

Это было подтверждено более высоким количеством 8-гидрокси-2'-дезоксигуанозина (8-OHdG), маркера окислительного повреждения ДНК, в клетках, подвергшихся воздействию DOX (фиг. 5E). Добавка α5 в клетках, обработанных DOX, была способна противодействовать продукции ROS, о чем свидетельствует снижение экспрессии генов SOD1 и GPX1 (фиг. 5D) и восстановление продукции 8-OHdG до количества, наблюдаемого в необработанных клетках (фиг. 5E). На фиг. 5D также показано, что α5 более эффективна, чем BCAAem в защите против ROS. Вместе эти результаты подтверждают представление о том, что смесь α5 может предотвращать повреждение митохондрий, вызванное краткосрочным и интенсивным воздействием DOX в кардиомиоцитах HL-1. Примечательно, что это может оказать существенное влияние на выживаемость клеток. DOX-индуцированную гибель клеток HL-1 на самом деле предотвращали с помощью смеси α5 при добавлении совместно (фиг. 6). Никакого эффекта не наблюдалось на выживаемость клеток, когда клетки HL-1 подвергали воздействию только α5 (фиг. 6).This was confirmed by higher amounts of 8-hydroxy-2′-deoxyguanosine (8-OHdG), a marker of oxidative DNA damage, in cells exposed to DOX ( Figure 5E ). Supplementation of α5 in DOX-treated cells was able to antagonize ROS production, as evidenced by decreased SOD1 and GPX1 gene expression (Figure 5D) and restoration of 8-OHdG production to the amount observed in untreated cells (Figure 5E). In fig. 5D also shows that α5 is more effective than BCAAem in protecting against ROS. Together, these results support the notion that α5 mixture can prevent mitochondrial damage caused by short-term and acute DOX exposure in HL-1 cardiomyocytes. Notably, this can have a significant impact on cell survival. DOX-induced HL-1 cell death was actually prevented by the α5 mixture when co-added (Fig. 6). No effect was observed on cell survival when HL-1 cells were exposed to α5 alone (Fig. 6).

Композиция α5 предотвращает митохондриальную дисфункцию в сердце мышей, получавших лечение DOX.α5 formulation prevents mitochondrial dysfunction in the hearts of DOX-treated mice.

Для подтверждения результатов in vitro проводили краткосрочное и интенсивное лечение DOX in vivo, как описано [6]. На третий день до окончания лечения α5, которое проводили в течение 10 дней, выполняли однократную внутрибрюшинную инъекцию 20 мг/кг DOX (фиг. 2). В табл. 3 показано, что лечение DOX значительно уменьшало массу тела и массу сердца по сравнению с контрольной группой, и это может зависеть от его выраженного анорексигенного эффекта. α5 не мог изменить массу тела, массу сердца и потребление пищи как при добавлении только DOX, так и при добавлении с DOX (табл. 3). Напротив, хотя потребление воды у мышей, получавших DOX, оставалось неизменным по сравнению с контрольными животными, α5 увеличивал потребление воды либо при добавлении отдельно, либо при добавлении с DOX.To confirm the in vitro results, short-term and intensive in vivo DOX treatment was performed as described [6]. On the third day before the end of α5 treatment, which was carried out for 10 days, a single intraperitoneal injection of 20 mg/kg DOX was performed (Fig. 2). In table Figure 3 shows that DOX treatment significantly reduced body weight and heart weight compared with the control group, and this may be due to its significant anorexigenic effect. α5 failed to alter body weight, heart weight, and food intake either when supplemented with DOX alone or when supplemented with DOX (Table 3). In contrast, although water intake in DOX-treated mice remained unchanged compared with control animals, α5 increased water intake either when added alone or when added with DOX.

Таблица 3Table 3

CTRL CTRL «5 "5 DOX DOX DOX + ос5 DOX + os5 Вес тела (г) Body weight (g) 24,84±1,3 24.84±1.3 24,46±2 24.46±2 20,75±0,82* 20.75±0.82* 20,46±1,04* 20.46±1.04* Масса сердца (г) Weight hearts (g) 0,12±0,01 0.12±0.01 0,11 ±0,02 0.11 ±0.02 0,085±0,02* 0.085±0.02* 0,09±0,02* 0.09±0.02* Потребление пищи (г) Food consumption (g) 5,2±0,41 5.2±0.41 5,34±0,7 5.34±0.7 3,73±0,6* 3.73±0.6* 3,59±0,47* 3.59±0.47* Потребление воды (г) Water consumption (g) 6,1±0,7 6.1±0.7 8,24±0,88* 8.24±0.88* 6,13±1,0 6.13±1.0 7,07±1,3 7.07±1.3

Измерения проводили у 10 мышей на группу. Значения представляют собой среднее ±D.S. *p<0,05 по сравнению с контрольными животными (т.е. мышами, которым вводили физиологический раствор).Measurements were performed on 10 mice per group. Values represent mean ±D.S. *p<0.05 compared with control animals (i.e., mice injected with saline).

Уровни мРНК генов биогенеза митохондрий были снижены в левом желудочке мышей, получавших DOX, по сравнению с контрольной группой (фиг. 7А). Помимо повышения уровней мРНК PGC-1a, cyt c и COX IV при добавлении отдельно, смесь α5 была способна значительно предотвращать DOXиндуцированное снижение PGC-1a, Tfam и cyt c (фиг. 7A). Масса и функция митохондрий, измеренные как количество митохондриальной ДНК (мтДНК), респираторные белки (в частности, COX IV) и активThe mRNA levels of mitochondrial biogenesis genes were reduced in the left ventricle of DOX-treated mice compared with controls (Fig. 7A). In addition to increasing the mRNA levels of PGC-1a, cyt c, and COX IV when added alone, the α5 mixture was able to significantly prevent the DOX-induced decrease in PGC-1a, Tfam, and cyt c (Fig. 7A). Mitochondrial mass and function, measured as the amount of mitochondrial DNA (mtDNA), respiratory proteins (particularly COX IV), and active

- 12 045710 ность цитратсинтазы были ниже у мышей, получавших DOX, чем у мышей, получавших физиологический раствор, и эти снижения предотвращали, когда мышей дополняли α5 (фиг. 7, B-D). Кроме того, дыхательная функция митохондрий была исследована путем измерения скорости потребления кислорода (OCR) с помощью электрода Кларка в митохондрии, выделенной из левого желудочка различных групп лечения. На фиг. 7E показано, что инъекция DOX снижала OCR, в то время как добавление α5 полностью сохраняло дыхание митохондрий мышей, получавших DOX. Смесь аминокислот увеличивала OCR также при добавлении отдельно (фиг. 7E). Наконец, результаты, представленные на фиг. 7F, подтвердили в образцах ex vivo, что DOX увеличивал экспрессию ферментов защиты против ROS, включая SOD1, SOD2, каталазу и GPX1, в то время как добавка α5 почти полностью блокировала этот эффект. Никаких изменений не наблюдалось у мышей, получавших только α5 (фиг. 7F). В совокупности эти результаты свидетельствуют о том, что добавка α5 предотвращает DOX-индуцированную митохондриальную токсичность в сердце, по меньшей мере частично, путем содействия биогенезу и функции митохондрий, а также путем снижения окислительного стресса.- 12 045710 citrate synthase activity was lower in DOX-treated mice than in saline-treated mice, and these decreases were prevented when mice were supplemented with α5 (Figure 7, B-D). In addition, mitochondrial respiratory function was examined by measuring oxygen consumption rate (OCR) using a Clark electrode in mitochondria isolated from the left ventricle of different treatment groups. In fig. Figure 7E shows that DOX injection reduced OCR, while α5 addition completely preserved mitochondrial respiration in DOX-treated mice. The amino acid mixture increased OCR also when added alone (Fig. 7E). Finally, the results presented in Fig. 7F confirmed in ex vivo samples that DOX increased the expression of anti-ROS defense enzymes, including SOD1, SOD2, catalase and GPX1, while α5 supplementation almost completely blocked this effect. No changes were observed in mice treated with α5 alone (Fig. 7F). Taken together, these results suggest that α5 supplementation prevents DOX-induced mitochondrial toxicity in the heart, at least in part, by promoting mitochondrial biogenesis and function and by reducing oxidative stress.

Различные сигнальные пути участвуют в защитных эффектах добавок α5.Various signaling pathways are involved in the protective effects of α5 supplementation.

Были проанализированы сигнальные пути в левом желудочке мышей, получавших DOX и α5. На фиг. 8A и B показано, что DOX-инъекция снижает экспрессию eNOS, но только частично активность eNOS [т.е. отношение (Ser1177) фосфо-eNOS к общему количеству eNOS]. Примечательно, что добавление α5 полностью нейтрализовало эти эффекты. При добавлении отдельно композиция α5 была способна повышать экспрессию eNOS (фиг. 8А). Учитывая, что в свою очередь известно, что продукция eNOSзависимого оксида азота (NO) регулирует сигнальный путь комплекса 1 mTOR (mTORC1), и что активность mTORC1 является необходимой и достаточной для фосфорилирования (Ser1177)-eNOS в различных типах клеток, измеряли фосфорилирование S6 в качестве маркера активации mTORC1 ниже по потоку. Лечение DOX снижало (Ser235/236) соотношение фосфо-S6 к общему S6 в левом желудочке по сравнению с инъекцией физиологического раствора, в то время как добавка α5 по меньшей мере частично предотвращала этот эффект (фиг. 8C). Никаких существенных изменений не наблюдалось в смеси α5 при добавлении отдельно. Различные физиологические стимулы модулируют передачу сигналов mTORC1 путем сайт-специфического фосфорилирования mTOR. Данные, раскрытые в данном документе, демонстрируют функциональную роль фосфорилирования Ser2481 mTOR в DOX и действии α5, в котором DOX снижал и α5 восстанавливал это снижение селективного фосфорилирования mTOR в сердце (фиг. 8D). Фосфорилирование mTOR также увеличивалось, когда α5 добавляли отдельно. Вместе результаты показали, что как eNOS, так и mTORC1 могут играть роль в эффектах лечения DOX и α5.Signaling pathways in the left ventricle of mice treated with DOX and α5 were analyzed. In fig. 8A and B show that DOX injection reduces eNOS expression but only partially eNOS activity [i.e. ratio (Ser1177) of phospho-eNOS to total eNOS]. Remarkably, addition of α5 completely abolished these effects. When added alone, the α5 formulation was able to increase eNOS expression (Figure 8A). Given that eNOS-dependent nitric oxide (NO) production is in turn known to regulate the mTOR complex 1 (mTORC1) signaling pathway, and that mTORC1 activity is necessary and sufficient for (Ser1177)-eNOS phosphorylation in various cell types, we measured S6 phosphorylation in as a marker of downstream mTORC1 activation. DOX treatment decreased (Ser235/236) the ratio of phospho-S6 to total S6 in the left ventricle compared with saline injection, while α5 supplementation at least partially prevented this effect (Fig. 8C). No significant changes were observed in the α5 mixture when added alone. Various physiological stimuli modulate mTORC1 signaling through site-specific phosphorylation of mTOR. The data disclosed herein demonstrate a functional role for mTOR Ser2481 phosphorylation in DOX and the action of α5, in which DOX reduced and α5 restored this reduction in selective mTOR phosphorylation in the heart (Fig. 8D). Phosphorylation of mTOR was also increased when α5 was added alone. Together, the results suggested that both eNOS and mTORC1 may play a role in the effects of DOX and α5 treatment.

Подчеркивая эту гипотезу, сестрин 2 недавно был предложен в качестве сенсора лейцина для пути mTORC1, поскольку высокие уровни сестрина 2 ингибируют активность mTORC1, когда внутриклеточные концентрации лейцина низки. И наоборот, низкие уровни сестрина 2 или высокие внутриклеточные концентрации лейцина, вытесняющие сестрин 2 из mTORC1 ингибитора GATOR2, способствуют активации mTORC1. Учитывая, что композиция α5 содержит большое количество лейцина, измеряли экспрессию сестрина 2. Лечение DOX заметно увеличивало мРНК сестрина 2 в левом желудочке (фиг. 8E). Примечательно, что α5 полностью предотвращал этот DOX-индуцированный эффект, хотя не мог изменить экспрессию сестрина 2 при добавлении отдельно (фиг. 8E).Underscoring this hypothesis, sestrin 2 has recently been proposed as a leucine sensor for the mTORC1 pathway, since high levels of sestrin 2 inhibit mTORC1 activity when intracellular leucine concentrations are low. Conversely, low levels of Sestrin 2 or high intracellular leucine concentrations displacing Sestrin 2 from the mTORC1 inhibitor GATOR2 promote mTORC1 activation. Given that the α5 formulation contains a large amount of leucine, the expression of Sestrin 2 was measured. DOX treatment markedly increased Sestrin 2 mRNA in the left ventricle (Fig. 8E). Notably, α5 completely prevented this DOX-induced effect, although it failed to alter the expression of Sestrin 2 when added alone (Fig. 8E).

Аналогичным образом, KrUppel-подобный фактор 15 (KLF15) недавно появился в качестве критического транскрипционного регулятора метаболизма аминокислот, в частности, катаболизма BCAA (т.е. окисления BCAA с образованием ацетил-КоА и сукцинил-КоА, двух промежуточных продуктов TCA), особенно в сердце, а также в качестве индуктора экспрессии eNOS в эндотелиальных клетках. Таким образом, экспрессию KLF15 анализировали в левом желудочке различных групп лечения. Уровни мРНК Klf15 были значительно снижены при обработке DOX, и это снижение было полностью предотвращено добавлением α5 (фиг. 8F). Никаких существенных изменений не наблюдалось, когда α5 добавляли отдельно (фиг. 8F). Учитывая экспрессию или активность митохондриальных катаболических ферментов BCAA, таких как дегидрогеназный комплекс разветвлённых α-кетокислот (BCKDH), в сердечной ткани снижается у мышей с нулевым Klf15 и сердечной недостаточностью, транскрипт белка BCKDH исследовали в дополнение к фосфорилированию BCKDH у животных, получавших DOX. При фосфорилировании на самом деле BCKDH неактивен, в то время как при дефосфорилировании он, наоборот, активен. Примечательно, что фосфорилирование (Ser293)-BCKDH было неизменным у мышей, получавших DOX, по сравнению с мышами, получавшими физиологический раствор, в то время как добавка α5 заметно снижала его в присутствии DOX, с тренденцией ингибирующего эффекта также при добавлении отдельно (фиг. 8G). Вместе эти результаты показали, что in vivo защита митохондриального гомеостаза в сердечной ткани путем добавления α5 может быть связана с сигнальной осью KLF15/eNOS/mTORC1, что влечет за собой катаболизм BCAA.Likewise, KrUppel-like factor 15 (KLF15) has recently emerged as a critical transcriptional regulator of amino acid metabolism, particularly BCAA catabolism (i.e., the oxidation of BCAA to form acetyl-CoA and succinyl-CoA, two TCA intermediates), especially in the heart, and also as an inducer of eNOS expression in endothelial cells. Therefore, KLF15 expression was analyzed in the left ventricle of different treatment groups. Klf15 mRNA levels were significantly reduced by DOX treatment, and this reduction was completely prevented by the addition of α5 ( Fig. 8F ). No significant changes were observed when α5 was added alone (Fig. 8F). Given that the expression or activity of mitochondrial BCAA catabolic enzymes, such as branched-chain α-keto acid dehydrogenase (BCKDH), in cardiac tissue is reduced in Klf15 null mice with heart failure, BCKDH protein transcript was examined in addition to BCKDH phosphorylation in DOX-treated animals. When phosphorylated, BCKDH is actually inactive, while when dephosphorylated, it is, on the contrary, active. Notably, phosphorylation of (Ser293)-BCKDH was unchanged in DOX-fed mice compared to saline-fed mice, while α5 supplementation markedly reduced it in the presence of DOX, with a trending inhibitory effect also when added alone (Fig. 8G). Together, these results suggested that in vivo protection of mitochondrial homeostasis in cardiac tissue by α5 supplementation may be linked to the KLF15/eNOS/mTORC1 signaling axis, which entails BCAA catabolism.

Также оценивали влияние KLF15, eNOS и mTORC1 на митохондриальный гомеостаз в клетках HL1, подвергшихся воздействию DOX и α5. Во-первых, хотя экспрессия гена eNOS была лишь незначительно снижена при воздействии 1 мкМ DOX, фосфорилирование (Ser1177)-eNOS было заметно сниженоThe effects of KLF15, eNOS, and mTORC1 on mitochondrial homeostasis in HL1 cells exposed to DOX and α5 were also assessed. First, although eNOS gene expression was only slightly reduced by exposure to 1 μM DOX, phosphorylation of (Ser1177)-eNOS was markedly reduced

- 13 045710 (фиг. 9, A и B). α5 (1% мас./об.) полностью нетрализовал оба DOX ингибирующих эффекта, значительно повышая экспрессию eNOS также при добавлении отдельно (фиг. 9, A и B). Во-вторых, фосфорилирование (Ser235/236)-S6 было заметно снижено посредством DOX, и это снижение было полностью нейтрализовано α5 (фиг. 9C). И наоборот, смесь аминокислот была неэффективной при добавлении отдельно. В соответствии с его ролью в качестве регулятора mTORC1, экспрессия сестрина 2 была заметно увеличена посредством DOX, и это увеличение было полностью нейтрализовано добавлением α5 (фиг. 9D). Композиция аминокислот была неэффективной при добавлении отдельно. В-третьих, на основе модулирующей роли Akt, также известной как протеинкиназа B (PKB), как в отношении активации eNOS, так и mTORC1, также изучали фосфорилирование (Ser 473)-Akt в клетках HL-1, обработанных DOX и α5. DOX заметно снижал фосфорилирование Akt, в то время как α5 предотвращал этот эффект (фиг. 5E). Поскольку недавно было обнаружено, что сигнальный путь Akt/PKB опосредует влияние BCAA на экспрессию KLF15, была исследована роль этого регулятора транскрипции в защитном воздействии добавки α5 на опосредованное DOX повреждение митохондрий. Примечательно, что экспрессия KLF15 была снижена как на уровнях мРНК, так и на уровнях белка, когда клетки HL-1 подвергались воздействию DOX, и α5 полностью нейтрализовал этот эффект (фиг. 9F). Только небольшое, не статистически значимое увеличение экспрессии KLF15 наблюдалось в кардиомиоцитах HL-1, подвергавшихся воздействию только α5 (фиг. 9F).- 13 045710 (Fig. 9, A and B). α5 (1% w/v) completely abolished both DOX inhibitory effects, significantly increasing eNOS expression also when added alone (Fig. 9, A and B). Second, phosphorylation of (Ser235/236)-S6 was markedly reduced by DOX, and this reduction was completely abolished by α5 (Fig. 9C). Conversely, the amino acid mixture was ineffective when added alone. Consistent with its role as a regulator of mTORC1, Sestrin 2 expression was markedly increased by DOX, and this increase was completely reversed by the addition of α5 (Fig. 9D). The amino acid composition was ineffective when added alone. Third, based on the modulatory role of Akt, also known as protein kinase B (PKB), on both eNOS and mTORC1 activation, phosphorylation of (Ser 473)-Akt in HL-1 cells treated with DOX and α5 was also studied. DOX markedly reduced Akt phosphorylation, while α5 prevented this effect (Figure 5E). Since the Akt/PKB signaling pathway was recently found to mediate the effects of BCAA on KLF15 expression, the role of this transcriptional regulator in the protective effects of α5 supplementation on DOX-mediated mitochondrial damage was examined. Notably, KLF15 expression was reduced at both mRNA and protein levels when HL-1 cells were exposed to DOX, and α5 completely abolished this effect (Figure 9F). Only a small, non-statistically significant increase in KLF15 expression was observed in HL-1 cardiomyocytes exposed to α5 alone (Fig. 9F).

Затем клетки HL-1 трансфицировали либо специфической миРНК Klf15, либо нецелевой миРНК. Эффективность сайленсинга измеряли как на уровнях мРНК, так и на уровнях белка (фиг. 10). Воздействие DOX значительно уменьшало как белок PGC-1a, так и белок COX IV в клетках, трансфицированных миРНК Klf15 или не подвершиеся другой обработке (фиг. 9G). И наоборот, нокдаун Klf15 заметно снижал уровни PGC1-a и COX IV как таковые и устранял способность добавки α5 сохранять уровни белка при введении с DOX (фиг. 9G). Более того, нокдаун Klf15 заметно снижал способность α5 стимулировать экспрессию PGC1-a и COX IV, когда α5 добавляли отдельно (фиг. 9G). Следует отметить, что нокдаун Klf15 значительно ухудшил способность α5 восстанавливать фосфорилирование DOXвосстановленного (Ser235/236)-S6 (фиг. 9H). Наконец, в то время как (Ser293)-BCKDH фосфорилирование не отличалось между DOX-обработанными и необработанными контрольными кардиомиоцитами HL-1, p-BCKDH полностью исчезал, когда клетки подвергались воздействию α5, с или без DOX (фиг. 9H). Нокдаун Klf15 частично предотвращал ингибирующее действие α5 на (Ser293)-BCKDH фосфорилирование как в DOX-обработанных, так и необработанных клетках, в то время как DOX не мог изменить фосфорилирование при добавлении отдельно (фиг. 9H). Аналогичным образом, сайленсинг eNOS и Raptor - одного из каркасных белков mTORC1 (регулятор-ассоциированный белок mTOR) - со специфическими миРНК снижает уровни PGC1-a и COX IV как таковые и отменяет способность добавки α5 сохранять сниженные уровни белка при введении с DOX (фиг. 11, A и B). Как нокдаун eNOS, так и нокдаун Raptor не изменяли экспрессию PGC1-a и COX IV при добавлении α5 отдельно (фиг. 11, A и B). Эффективность специфического сайленсинга оценивали с помощью RT-PCR и вестерн-блоттинга; около 70% и 60% подавления eNOS и mTORC1 были получены с помощью eNOS и миРНК Raptor, соответственно (фиг. 10, B и C). В целом, эти результаты свидетельствуют о том, что защитные эффекты смеси α5 на DOX-опосредованную митохондриальную дисфункцию в кардиомиоцитах могут быть связаны с сигнальной осью KLF15/eNOS/mTORC1 и катаболизмом BCAA.HL-1 cells were then transfected with either Klf15-specific siRNA or nontargeting siRNA. Silencing efficiency was measured at both mRNA and protein levels (Fig. 10). DOX exposure significantly reduced both PGC-1a protein and COX IV protein in cells transfected with Klf15 siRNA or left untreated (Fig. 9G). Conversely, Klf15 knockdown markedly reduced PGC1-a and COX IV levels per se and abolished the ability of α5 supplementation to preserve protein levels when administered with DOX ( Figure 9G ). Moreover, knockdown of Klf15 markedly reduced the ability of α5 to stimulate PGC1-a and COX IV expression when α5 was added alone (Fig. 9G). Of note, knockdown of Klf15 significantly impaired the ability of α5 to restore phosphorylation of DOX-reduced (Ser235/236)-S6 ( Figure 9H ). Finally, while (Ser293)-BCKDH phosphorylation did not differ between DOX-treated and untreated control HL-1 cardiomyocytes, p-BCKDH was completely abolished when cells were exposed to α5, with or without DOX (Figure 9H). Klf15 knockdown partially prevented the inhibitory effect of α5 on (Ser293)-BCKDH phosphorylation in both DOX-treated and untreated cells, while DOX failed to alter phosphorylation when added alone (Figure 9H). Likewise, silencing eNOS and Raptor - one of the scaffolding proteins of mTORC1 (mTOR regulator-associated protein) - with specific siRNAs reduced PGC1-a and COX IV levels themselves and abolished the ability of α5 supplementation to maintain reduced protein levels when administered with DOX (Fig. 11, A and B). Both eNOS knockdown and Raptor knockdown did not alter the expression of PGC1-a and COX IV when α5 was added alone (Fig. 11, A and B). The efficiency of specific silencing was assessed using RT-PCR and Western blotting; about 70% and 60% suppression of eNOS and mTORC1 were obtained by eNOS and Raptor siRNA, respectively (Fig. 10, B and C). Overall, these results suggest that the protective effects of α5 mixture on DOX-mediated mitochondrial dysfunction in cardiomyocytes may be related to the KLF15/eNOS/mTORC1 signaling axis and BCAA catabolism.

Антипролиферативный эффект DOX оставался неизменным в клетках рака молочной железы MCF7 в присутствии композиции α5.The antiproliferative effect of DOX remained unchanged in MCF7 breast cancer cells in the presence of α5 composition.

Воздействие композиции α5 на линию клеток рака молочной железы MCF7 не способствовало пролиферации клеток MCF7, что оценивали с помощью двух различных анализов (фиг. 13A и 13B). Аналогичным образом, на антипролиферативный эффект DOX в клетках MCF7 полностью не влияло присутствие аминокислот (фиг. 13A и 13B). Примечательно, что эффект DOX усиливается при введении вместе с композицией α5.Exposure of the breast cancer cell line MCF7 to the α5 formulation did not promote MCF7 cell proliferation as assessed by two different assays (FIGS. 13A and 13B). Likewise, the antiproliferative effect of DOX in MCF7 cells was completely unaffected by the presence of amino acids (Figures 13A and 13B). It is noteworthy that the effect of DOX is enhanced when administered together with the α5 composition.

Как описано в разделе выше, хотя антрациклин DOX (торговое название - адриамицин) является высокоэффективным и часто используемым противоопухолевым препаратом с момента его выпуска в производство в 1960-х годах, он вызывает дозозависимую кардиотоксичность, которая может привести к тяжелой сердечной недостаточности. Если сердце было повреждено посредством DOX, вариантов лечения мало. Как правило, DOX-индуцированная кардиомиопатия и сердечная недостаточность являются усточйчивыми к традиционным способам терапии [1]. Наращивание усилий по прогнозированию того, какие пациенты будут подвержены кардиотоксичности посредством DOX, включая анализ специфических для пациента кардиомиоцитов, полученных из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток человека, и соответствующему предотвращению этого риска, включая лекарственные препараты, такие как железохелатирующие агенты, ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента, β-блокаторы, антиоксиданты и продукты природного происхождения или пищевые добавки, были предложены безрезультатно. Была протестирована эффективность композиции α5 и композиции BCAAem в предотвращении DOX-индуцированного повреждения митохондрий в культивированных кардиомиоцитах HL-1. α5As described in the section above, although the anthracycline DOX (trade name Adriamycin) is a highly effective and commonly used anticancer drug since its introduction in the 1960s, it causes dose-dependent cardiotoxicity that can lead to severe heart failure. Once the heart has been damaged by DOX, there are few treatment options. Typically, DOX-induced cardiomyopathy and heart failure are resistant to traditional therapies [1]. Increasing efforts to predict which patients will be susceptible to cardiotoxicity via DOX, including analysis of patient-specific human induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes, and appropriate prevention of this risk, including drugs such as iron chelating agents, angiotensin-converting enzyme inhibitors, β- blockers, antioxidants and natural products or dietary supplements have been suggested to no avail. The effectiveness of the α5 composition and the BCAAem composition in preventing DOX-induced mitochondrial damage in cultured HL-1 cardiomyocytes was tested. α5

- 14 045710 была статистически более эффективной, чем BCAAem, для противодействия DOX-индуцированному дефициту маркеров биогенеза митохондрий. Пищевая добавка α5 активирует сигнальную ось KLF15/Akt/eNOS/mTORC1 (фиг. 12). Эти результаты также не исключают роль mTORC2, сигнального пути, который, по-видимому, необходим для нормального развития сердца и для поддержания постнатальной структуры и функции сердца, особенно для адаптации к стрессовым условиям. Тем не менее, mTORC2 до сих пор не подразумевался при кардиотоксичности DOX. Более того, настоящие данные по KLF15 и сестрин 2 также ставят под сомнение релевантность передачи сигналов mTORC2 в этой экспериментальной модели. Одним из наиболее значимых результатов, показанных в настоящей заявке, является массовое подавление белков PGC-1a и COX-IV, которые являются маркерами биогенеза митохондрий, индуцированное сайленсингом KLF15 в кардиомиоцитах HL-1. Семейство Kruppel-подобных факторов (KLF) регуляторов транскрипции, содержащих цинковые пальцы Cys2/His2 контролирует многие аспекты кардиомиоцитарной и митохондриальной структуры и функции. Важно отметить, что KLF15 регулирует транскрипцию Wnt/в-катенина и контролирует предопределение клеток-предшественников сердца в постнатальном периоде, что предполагает роль в развитии сердца.- 14 045710 was statistically more effective than BCAAem in counteracting DOX-induced deficiency of mitochondrial biogenesis markers. Dietary supplementation of α5 activates the KLF15/Akt/eNOS/mTORC1 signaling axis (Figure 12). These results also do not exclude a role for mTORC2, a signaling pathway that appears to be required for normal cardiac development and for the maintenance of postnatal cardiac structure and function, particularly for adaptation to stressful conditions. However, mTORC2 has not yet been implicated in DOX cardiotoxicity. Moreover, the present data on KLF15 and Sestrin 2 also question the relevance of mTORC2 signaling in this experimental model. One of the most significant results shown in this application is the massive suppression of PGC-1a and COX-IV proteins, which are markers of mitochondrial biogenesis, induced by KLF15 silencing in HL-1 cardiomyocytes. The Kruppel-like factor (KLF) family of Cys2/His2 zinc finger-containing transcription regulators controls many aspects of cardiomyocyte and mitochondrial structure and function. Importantly, KLF15 regulates Wnt/β-catenin transcription and controls cardiac progenitor cell commitment in the postnatal period, suggesting a role in cardiac development.

Настоящая заявка демонстрирует, что кардиомиоциты с сайленсингом Klf15-, eNOS и Raptor не отвечали на α5, который не мог стимулировать биогенез митохондрий как таковой и защищать от повреждения митохондрий при добавлении DOX. Более того, после 72-часовой обработки DOX экспрессия гена Klf15 в сердечной ткани была снижена.The present application demonstrates that Klf15-, eNOS-, and Raptor-silenced cardiomyocytes did not respond to α5, which failed to stimulate mitochondrial biogenesis per se and protect against mitochondrial damage upon DOX addition. Moreover, after 72 hours of DOX treatment, the expression of the Klf15 gene in cardiac tissue was reduced.

Добавление α5 предотвращает митохондриальную дисфункцию, индуцированную краткосрочным и интенсивным воздействием DOX, стимулируя 1) митохондриальный биогенез, 2) защитную систему против ROS и 3) окисление BCAA, с вероятной продукцией промежуточных продуктов TCA, по-видимому, mTORC1-зависимым образом (фиг. 12).α5 supplementation prevents mitochondrial dysfunction induced by short-term and acute DOX exposure by stimulating 1) mitochondrial biogenesis, 2) the anti-ROS defense system, and 3) BCAA oxidation, with likely production of TCA intermediates, apparently in an mTORC1-dependent manner (Figure 12 ).

Нокдаун Klf15 фактически заметно снижал активность mTORC1 в клетках HL-1 и нарушал способность смеси α5 восстанавливать нарушенное DOX фосфорилирование S6. Аналогичным образом, сайленсинг Klf15 частично предотвращал а5-индуцированную активацию катаболизма BCAA, измеряемую как фосфорилирование BCKDH, как в кардиомиоцитах, обработанных DOX, так и в необработанных кардиомиоцитах. Это говорит о том, что в сердечных клетках защитный эффект α5 опосредуется, по меньшей мере частично, активацией mTORC1, которая зависит от экспрессии KLF15 и, таким образом, от окисления BCAA. Более того, в кардиоцитах и тканях α5 восстанавливается до контрольных уровней сестрин 2, который высоко экспрессируется после обработки DOX. Сестрины представляют собой семейство стресс-индуцируемых белков (сестрин 1-3), и различные данные указывают на то, что сестрин 2 является сенсором лейцина для пути mTORC1. Нормально связанный с GATOR2, который, таким образом, ингибируется в нестрессовых условиях, сестрин 2 вытесняется из GATOR2, когда лейцин присутствует в микромолярных внутриклеточных концентрациях, активируя mTORC1. Композиция α5 способствовала экспрессии и активности eNOS как в DOX-обработанных, так и необработанных кардиоцитах и ткани. Вероятно, эти эффекты были опосредованы фосфорилированием (Ser473)-Akt.Klf15 knockdown actually markedly reduced mTORC1 activity in HL-1 cells and impaired the ability of the α5 mixture to restore DOX-impaired S6 phosphorylation. Similarly, Klf15 silencing partially prevented α5-induced activation of BCAA catabolism, measured as BCKDH phosphorylation, in both DOX-treated and untreated cardiomyocytes. This suggests that in cardiac cells the protective effect of α5 is mediated, at least in part, by mTORC1 activation, which is dependent on KLF15 expression and thus on BCAA oxidation. Moreover, in cardiac cells and tissues, α5 is restored to control levels of Sestrin 2, which is highly expressed after DOX treatment. The sestrins are a family of stress-inducible proteins (sestrins 1–3), and various data indicate that sestrin 2 is a leucine sensor for the mTORC1 pathway. Normally associated with GATOR2, which is thus inhibited under non-stress conditions, sestrin 2 is displaced from GATOR2 when leucine is present at micromolar intracellular concentrations, activating mTORC1. The α5 formulation promoted eNOS expression and activity in both DOX-treated and untreated cardiac cells and tissue. These effects were likely mediated by (Ser473)-Akt phosphorylation.

Примечательно, что, хотя роль композиций на основе аминокислот в нутритивной поддержке онкологических пациентов до настоящего времени была четко определенной, настоящая заявка показывает, что воздействие на линию клеток рака молочной железы MCF7 композиции α5 не способствовало пролиферации клеток MCF7, что оценивалось с помощью двух различных анализов (фиг. 13A и 13B). Аналогичным образом, на антипролиферативный эффект DOX в клетках MCF7 полностью не влияло присутствие аминокислот (фиг. 13A и 13B). Примечательно, что скорость пролиферации снижается при введении композиции α5.Notably, although the role of amino acid-based compositions in the nutritional support of cancer patients has been well established to date, the present application shows that exposure of the breast cancer cell line MCF7 to the α5 composition did not promote MCF7 cell proliferation as assessed by two different assays (Figs. 13A and 13B). Likewise, the antiproliferative effect of DOX in MCF7 cells was completely unaffected by the presence of amino acids (Figures 13A and 13B). It is noteworthy that the proliferation rate is reduced when the α5 composition is administered.

В целом, результаты, представленные в настоящем документе, показали: 1) краткосрочное и интенсивное лечение DOX индуцирует митохондриальную дисфункцию как в сердечной ткани, так и в кардиомиоцитах, 2) композиция α5 заметно предотвращает такое нарушение, 3) сигнальные пути eNOS и mTORC1 имеют решающее значение для действия данного протектора, 4) KLF15, специфический фактор транскрипции, особенно важный для развития сердца и циркадной регуляции, играет важную роль в контроле этой сигнальной оси, 5) антипролиферативный эффект DOX в клетках MCF7 полностью не зависит от присутствия аминокислот.Overall, the results presented herein showed: 1) short-term and intensive DOX treatment induces mitochondrial dysfunction in both cardiac tissue and cardiomyocytes, 2) α5 formulation markedly prevents such impairment, 3) eNOS and mTORC1 signaling pathways are critical significance for the action of this protector, 4) KLF15, a specific transcription factor particularly important for cardiac development and circadian regulation, plays an important role in the control of this signaling axis, 5) the antiproliferative effect of DOX in MCF7 cells is completely independent of the presence of amino acids.

Эти результаты подчеркивают эффективность композиции α5 в предотвращении и лечении кардиотоксичности, индуцированной химиотерапевтическими агентами, такими как, например, доксорубицин, у субъектов, проходящих химиотерапию.These results highlight the effectiveness of the α5 composition in preventing and treating cardiotoxicity induced by chemotherapeutic agents, such as, for example, doxorubicin, in subjects undergoing chemotherapy.

- 15 045710- 15 045710

ИсточникиSources

1. Singal, Р.К.; Iliskovic, N. Doxorubicin-induced cardiomyopathy. N. Engl. J. Med. 1998, 339, 900-5.1. Singal, R.K.; Iliskovic, N. Doxorubicin-induced cardiomyopathy. N.Engl. J. Med. 1998, 339, 900-5.

2. Claycomb, W.C.; Lanson, N.A.; Stallworth, B.S.; Egeland, D.B.; Delcarpio, J.B.; Bahinski, A.; Izzo, N.J. HL-1 cells: a cardiac muscle cell line that contracts and retains phenotypic characteristics of the adult cardiomyocyte. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1998, 95, 2979-84.2. Claycomb, W.C.; Lanson, N.A.; Stallworth, B.S.; Egeland, D.B.; Delcarpio, J.B.; Bahinski, A.; Izzo, N.J. HL-1 cells: a cardiac muscle cell line that contracts and retains phenotypic characteristics of the adult cardiomyocyte. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1998, 95, 2979-84.

3. Vettor, R.; Valerio, A.; Ragni, M.; Trevellin, E.; Granzotto, M.; Olivieri, M.; Tedesco, L.; Ruocco, C.; Fossati, A.; Fabris, R.; и др. Exercise training boosts eNOS-dependent mitochondrial biogenesis in mouse heart: role in adaptation of glucose metabolism. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2014, 306, E519-28.3. Vettor, R.; Valerio, A.; Ragni, M.; Trevellin, E.; Granzotto, M.; Olivieri, M.; Tedesco, L.; Ruocco, C.; Fossati, A.; Fabris, R.; and others. Exercise training boosts eNOS-dependent mitochondrial biogenesis in mouse heart: role in adaptation of glucose metabolism. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2014, 306, E519-28.

4. Gao, J.; Chen, T.; Zhao, D.; Zheng, J.; Liu, Z. Ginkgolide В Exerts Cardioprotective Properties against Doxorubicin-Induced Cardio toxicity by Regulating Reactive Oxygen Species, Akt and Calcium Signaling Pathways In Vitro and In Vivo. PLoS One 2016, 11, e0168219.4. Gao, J.; Chen, T.; Zhao, D.; Zheng, J.; Liu, Z. Ginkgolide In Exerts Cardioprotective Properties against Doxorubicin-Induced Cardio toxicity by Regulating Reactive Oxygen Species, Akt and Calcium Signaling Pathways In Vitro and In Vivo. PLoS One 2016, 11, e0168219.

5. Palanivel, R.; Eguchi, M.; Shuralyova, I.; Coe, I.; Sweeney, G. Distinct effects of short- and long-term leptin treatment on glucose and fatty acid uptake and metabolism in HL-1 cardiomyocytes. Metabolism. 2006, 55, 1067-75.5. Palanivel, R.; Eguchi, M.; Shuralyova, I.; Coe, I.; Sweeney, G. Distinct effects of short- and long-term leptin treatment on glucose and fatty acid uptake and metabolism in HL-1 cardiomyocytes. Metabolism. 2006, 55, 1067-75.

6. Abdullah, C.S.; Alam, S.; Aishwarya, R.; Miriyala, S.; Bhuiyan, M.A.N.; Panchatcharam, M.; Pattillo, C.B.; Orr, A.W.; Sadoshima, J.; Hill, J.A.; и др. Doxorubicininduced cardiomyopathy associated with inhibition of autophagic degradation process and defects in mitochondrial respiration. Sci. Rep. 2019, 9, 2002.6. Abdullah, C.S.; Alam, S.; Aishwarya, R.; Miriyala, S.; Bhuiyan, M. A. N.; Panchatcharam, M.; Pattillo, C.B.; Orr, A. W.; Sadoshima, J.; Hill, J. A.; and others. Doxorubicin-induced cardiomyopathy associated with inhibition of autophagic degradation process and defects in mitochondrial respiration. Sci. Rep. 2019, 9, 2002.

7. Tedesco, L.; Valerio, A.; Cervino, C.; Cardile, A.; Pagano, C.; Vettor, R.; Pasquali, R.; Carruba, M.O.; Marsicano, G.; Lutz, В.; и др. Cannabinoid type 1 receptor blockade promotes mitochondrial biogenesis through endothelial nitric oxide synthase expression in white adipocytes. Diabetes 2008, 57, 2028-36.7. Tedesco, L.; Valerio, A.; Cervino, C.; Cardile, A.; Pagano, C.; Vettor, R.; Pasquali, R.; Carruba, M.O.; Marsicano, G.; Lutz, W.; and others. Cannabinoid type 1 receptor blockade promotes mitochondrial biogenesis through endothelial nitric oxide synthase expression in white adipocytes. Diabetes 2008, 57, 2028-36.

8. Frontini, A.; Bertolotti, P.; Tonello, C.; Valerio, A.; Nisoli, E.; Cinti, S.; Giordano, A. Leptin-dependent STAT3 phosphorylation in postnatal mouse hypothalamus. Brain Res. 2008, 1215, 105-1158. Frontini, A.; Bertolotti, P.; Tonello, C.; Valerio, A.; Nisoli, E.; Cinti, S.; Giordano, A. Leptin-dependent STAT3 phosphorylation in postnatal mouse hypothalamus. Brain Res. 2008, 1215, 105-115

9. D’Antona, G.; Ragni, M.; Cardile, A.; Tedesco, L.; Dossena, M.; Bruttini, F.; Caliaro, F.; Corsetti, G.; Bottinelli, R.; Carruba, M.O.; и др. Branched-Chain Amino Acid Supplementation Promotes Survival and Supports Cardiac and Skeletal Muscle Mitochondrial Biogenesis in Middle-Aged Mice. Cell Metab. 2010, 12, 362-372.9. D'Antona, G.; Ragni, M.; Cardile, A.; Tedesco, L.; Dossena, M.; Bruttini, F.; Caliaro, F.; Corsetti, G.; Bottinelli, R.; Carruba, M.O.; et al. Branched-Chain Amino Acid Supplementation Promotes Survival and Supports Cardiac and Skeletal Muscle Mitochondrial Biogenesis in Middle-Aged Mice. Cell Metab. 2010, 12, 362-372.

10. Flamment, M.; Gueguen, N.; Wetterwald, C.; Simard, G.; Malthiery, Y.; Ducluzeau, P.-H. Effects of the cannabinoid CB1 antagonist rimonabant on hepatic mitochondrial function in rats fed a high-fat diet. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2009, 297, El 162-70.10. Flamment, M.; Gueguen, N.; Wetterwald, C.; Simard, G.; Malthiery, Y.; Ducluzeau, P.-H. Effects of the cannabinoid CB1 antagonist rimonabant on hepatic mitochondrial function in rats fed a high-fat diet. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2009, 297, El 162-70.

11. Sparks, L.M.; Xie, H.; Koza, R.A.; Mynatt, R.; Hulver, M.W.; Bray, G.A.; Smith, S.R. A high-fat diet coordinately downregulates genes required for mitochondrial oxidative phosphorylation in skeletal muscle. Diabetes 2005, 54, 1926-3311. Sparks, L.M.; Xie, H.; Koza, R. A.; Mynatt, R.; Hulver, M.W.; Bray, G. A.; Smith, S.R. A high-fat diet coordinately downregulates genes required for mitochondrial oxidative phosphorylation in skeletal muscle. Diabetes 2005, 54, 1926-33

12. Lopez-Lluch, G.; Hunt, N.; Jones, B.; Zhu, M.; Jamieson, H.; Hilmer, S.; Cascajo, M. V.; Allard, J.; Ingram, D.K.; Navas, P.; и др. Calorie restriction induces mitochondrial biogenesis and bioenergetic efficiency. Proc. Natl. Acad. Sci. 2006, 103, 1768-1773.12. Lopez-Lluch, G.; Hunt, N.; Jones, B.; Zhu, M.; Jamieson, H.; Hilmer, S.; Cascajo, M. V.; Allard, J.; Ingram, D.K.; Navas, P.; and others. Calorie restriction induces mitochondrial biogenesis and bioenergetic efficiency. Proc. Natl. Acad. Sci. 2006, 103, 1768-1773.

13. Tedesco, L.; Corsetti, G.; Ruocco, C.; Ragni, M.; Rossi, F.; Carruba, M.O.; Valerio, A.; Nisoli, E. A specific amino acid formula prevents alcoholic liver disease in rodents. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 2018, 314, G566-G58213. Tedesco, L.; Corsetti, G.; Ruocco, C.; Ragni, M.; Rossi, F.; Carruba, M.O.; Valerio, A.; Nisoli, E. A specific amino acid formula prevents alcoholic liver disease in rodents. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 2018, 314, G566-G582

14. Nisoli, E. Mitochondrial Biogenesis in Mammals: The Role of Endogenous Nitric Oxide. Science (80-.). 2003, 299, 896-899.14. Nisoli, E. Mitochondrial Biogenesis in Mammals: The Role of Endogenous Nitric Oxide. Science (80-.). 2003, 299, 896-899.

- 16 045710- 16 045710

15. Valerio, A.; Cardile, A.; Cozzi, V.; Bracale, R.; Tedesco, L.; Pisconti, A.; Palomba,15. Valerio, A.; Cardile, A.; Cozzi, V.; Bracale, R.; Tedesco, L.; Pisconti, A.; Palomba,

L.; Cantoni, O.; Clementi, E.; Moncada, S.; и др. TNF-alpha downregulates eNOS expression and mitochondrial biogenesis in fat and muscle of obese rodents. J. Clin. Invest. 2006, 116, 2791-8.L.; Cantoni, O.; Clementi, E.; Moncada, S.; and others. TNF-alpha downregulates eNOS expression and mitochondrial biogenesis in fat and muscle of obese rodents. J. Clin. Invest. 2006, 116, 2791-8.

16. Lionetti, L.; Mollica, M.P.; Crescenzo, R.; D’Andrea, E.; Ferraro, M.; Bianco, F.;16. Lionetti, L.; Mollica, M.P.; Crescenzo, R.; D'Andrea, E.; Ferraro, M.; Bianco, F.;

Liverini, G.; lossa, S. Skeletal muscle subsarcolemmal mitochondrial dysfunction in high-fat fed rats exhibiting impaired glucose homeostasis. Int. J. Obes. 2007, 31, 1596-1604.Liverini, G.; lossa, S. Skeletal muscle subsarcolemmal mitochondrial dysfunction in high-fat fed rats exhibiting impaired glucose homeostasis. Int. J. Obes. 2007, 31, 1596-1604.

17. Pervin, S.; Singh, R.; Hernandez, E.; Wu, G.; Chaudhuri, G. Nitric oxide in physiologic concentrations targets the translational machinery to increase the proliferation of human breast cancer cells: involvement of mammalian target of rapamycin/eIF4E pathway. Cancer Res. 2007, 67, 289-99.17. Pervin, S.; Singh, R.; Hernandez, E.; Wu, G.; Chaudhuri, G. Nitric oxide in physiological concentrations targets the translational machinery to increase the proliferation of human breast cancer cells: involvement of mammalian target of rapamycin/eIF4E pathway. Cancer Res. 2007, 67, 289-99.

Claims (15)

1. Применение композиции для предотвращения и/или лечения кардиотоксичности, индуцированной по меньшей мере одним химиотерапевтическим агентом, у субъекта, проходящего химиотерапию, причем композиция содержит активный агент, причем указанный активный агент содержит аминокислоты - лейцин, изолейцин, валин, треонин, лизин, и лимонную кислоту, янтарную кислоту, яблочную кислоту.1. The use of a composition for preventing and/or treating cardiotoxicity induced by at least one chemotherapeutic agent in a subject undergoing chemotherapy, wherein the composition contains an active agent, wherein said active agent contains the amino acids leucine, isoleucine, valine, threonine, lysine, and citric acid, succinic acid, malic acid. 2. Применение по п.1, где указанный химиотерапевтический агент выбран из группы, состоящей из антрациклинов, ингибиторов HER2/ErbB2 (рецептор 2 эпидермального фактора роста), ингибиторов тирозинкиназы, ингибиторов фактора роста эндотелия сосудов, ингибиторов иммунных контрольных точек, причем указанные антрациклины предпочтительно выбраны из группы, состоящей из доксорубицина, эпирубицина, даунорубицина, идарубицина, пиксантрона, сабарубицина, валрубицина.2. Use according to claim 1, wherein said chemotherapeutic agent is selected from the group consisting of anthracyclines, HER2/ErbB2 (epidermal growth factor receptor 2) inhibitors, tyrosine kinase inhibitors, vascular endothelial growth factor inhibitors, immune checkpoint inhibitors, said anthracyclines being preferred selected from the group consisting of doxorubicin, epirubicin, daunorubicin, idarubicin, pixantrone, sabarubicin, valrubicin. 3. Применение по п.1 или 2, где массовое соотношение между общим количеством лимонной кислоты, яблочной кислоты, янтарной кислоты и общим количеством аминокислот с разветвленной цепью - лейцина, изолейцина, валина, лизина и треонина составляет от 0,05 до 0,3, предпочтительно от 0,1 до 0,25.3. Use according to claim 1 or 2, where the mass ratio between the total amount of citric acid, malic acid, succinic acid and the total amount of branched chain amino acids leucine, isoleucine, valine, lysine and threonine is from 0.05 to 0.3 , preferably from 0.1 to 0.25. 4. Применение по любому из пп.1-3, где массовое соотношение между общим количеством лимонной кислоты, яблочной кислоты, янтарной кислоты и общим количеством аминокислот с разветвленной цепью - лейцина, изолейцина, валина составляет от 0,1 до 0,4, предпочтительно от 0,15 до 0,35.4. Use according to any one of claims 1 to 3, where the mass ratio between the total amount of citric acid, malic acid, succinic acid and the total amount of branched chain amino acids leucine, isoleucine, valine is from 0.1 to 0.4, preferably from 0.15 to 0.35. 5. Применение по любому из пп.1-4, где массовое соотношение между лимонной кислотой и общим количеством яблочной кислоты и янтарной кислоты составляет от 1,0 до 4,0, предпочтительно от 1,5 до 2,5.5. Use according to any one of claims 1 to 4, wherein the weight ratio between citric acid and the total amount of malic acid and succinic acid is from 1.0 to 4.0, preferably from 1.5 to 2.5. 6. Применение по любому из пп.1-5, где массовое соотношение лимонная кислота:яблочная кислота:янтарная кислота составляет от 10:1:1 до 2:1,5:1,5, предпочтительно от 7:1:1 до 1,5:1:1, более предпочтительно от 5:1:1 до 3:1:1.6. Use according to any one of claims 1 to 5, where the mass ratio of citric acid: malic acid: succinic acid is from 10:1:1 to 2:1.5:1.5, preferably from 7:1:1 to 1 5:1:1, more preferably 5:1:1 to 3:1:1. 7. Применение по любому из пп.1-6, где указанный активный агент дополнительно содержит по меньшей мере одну аминокислоту, выбранную из группы, состоящей из гистидина, фенилаланина, метионина, триптофана, тирозина, цистеина.7. Use according to any one of claims 1 to 6, wherein said active agent further contains at least one amino acid selected from the group consisting of histidine, phenylalanine, methionine, tryptophan, tyrosine, cysteine. 8. Применение по любому из пп.1-7, где указанный активный агент дополнительно содержит гистидин, фенилаланин, метионин, триптофан, цистеин и необязательно тирозин.8. Use according to any one of claims 1 to 7, wherein said active agent further comprises histidine, phenylalanine, methionine, tryptophan, cysteine and optionally tyrosine. 9. Применение по п.7 или 8, где соотношение между общим молярным количеством лимонной кислоты, яблочной кислоты, янтарной кислоты и общим молярным количеством метионина, фенилаланина, гистидина и триптофана составляет более 1,35.9. Use according to claim 7 or 8, wherein the ratio between the total molar amount of citric acid, malic acid, succinic acid and the total molar amount of methionine, phenylalanine, histidine and tryptophan is more than 1.35. 10. Применение по любому из пп.1-9, где соотношение между общим молярным количеством трех кислот: лимонной кислоты, янтарной кислоты, яблочной кислоты и общим молярным количеством лизина и треонина составляет от 0,10 до 0,70, предпочтительно от 0,15 до 0,55.10. Use according to any one of claims 1 to 9, where the ratio between the total molar amount of the three acids: citric acid, succinic acid, malic acid and the total molar amount of lysine and threonine is from 0.10 to 0.70, preferably from 0. 15 to 0.55. 11. Применение по любому из пп.1-10, где массовое или молярное количество лимонной кислоты выше, чем общее массовое или молярное количество яблочной и янтарной кислот.11. Use according to any one of claims 1 to 10, wherein the mass or molar amount of citric acid is higher than the total mass or molar amount of malic and succinic acids. 12. Применение по любому из пп.1-11, где массовое соотношение между лейцином и лимонной кислотой составляет от 5 до 1, предпочтительно от 2,50 до 3,50.12. Use according to any one of claims 1 to 11, wherein the weight ratio between leucine and citric acid is from 5 to 1, preferably from 2.50 to 3.50. 13. Применение по любому из пп.1-12, где указанная композиция не содержит аргинина.13. Use according to any one of claims 1 to 12, wherein said composition does not contain arginine. 14. Применение по любому из пп.1-13, где указанная композиция не содержит серина, пролина, аланина.14. Use according to any of claims 1 to 13, where said composition does not contain serine, proline, or alanine. 15. Применение комбинированного препарата, содержащего композицию, причем композиция содержит активный агент, содержащий аминокислоты - лейцин, изолейцин, валин, треонин, лизин, и лимонную кислоту, янтарную кислоту, яблочную кислоту; и по меньшей мере один химиотерапевтический агент для предотвращения и/или лечения кардиотоксичности, индуцированной указанным по меньшей мере одним химиотерапевтическим агентом, у субъекта, страдающего от рака, где применение композиции и по меньшей мере одного химиотерапевтического агента является одновременным, раздельным, последовательным.15. The use of a combined preparation containing a composition, wherein the composition contains an active agent containing amino acids - leucine, isoleucine, valine, threonine, lysine, and citric acid, succinic acid, malic acid; and at least one chemotherapeutic agent for preventing and/or treating cardiotoxicity induced by the at least one chemotherapeutic agent in a subject suffering from cancer, wherein the use of the composition and the at least one chemotherapeutic agent is simultaneous, separate, sequential.
EA202291831 2020-01-13 2020-12-21 USE OF COMPOSITIONS CONTAINING AMINO ACIDS FOR PREVENTION AND TREATMENT OF CARDIOTOXICITY INDUCED BY CHEMOTHERAPEUTIC AGENTS EA045710B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102020000000442 2020-01-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA045710B1 true EA045710B1 (en) 2023-12-20

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9427419B2 (en) Compositions comprising dimethyl sulfoxide (DMSO)
CA2566343C (en) Nutritional composition for increasing creatine uptake in skeletal muscle
Gil et al. The R6 lines of transgenic mice: a model for screening new therapies for Huntington's disease
EP2210600B1 (en) Rapid-acting, blood-arginine-level-increasable oral preparation comprising citrulline and arginine
EA012753B1 (en) Composition for moderating alcohol metabolism and for reducing the risk of alcohol induced diseases
US20080038321A1 (en) Prophylactic/therapeutic compositions for liver diseases
EP3848025B9 (en) Compositions comprising amino acids for use in the prevention and treatment of chemotherapy side effects
Baker et al. Targeting cellular energy production in neurological disorders
EP1258243A1 (en) Lipoic acid for suppressing undesired haematological effects of chemotherapy and/or radiotherapy
WO2023023397A1 (en) Methods for inhibiting the progression of neurodegenerative diseases
US20080279837A1 (en) Composition for maintaining androgen and androgen-like uptake potential by cells
KR102198708B1 (en) Composition for prevention, improvement or treatment of muscular disorder, or improvement of muscular functions comprising tart cherry extract
Martínez et al. Novel molecular targets for the prevention of fetal alcohol syndrome
EA045710B1 (en) USE OF COMPOSITIONS CONTAINING AMINO ACIDS FOR PREVENTION AND TREATMENT OF CARDIOTOXICITY INDUCED BY CHEMOTHERAPEUTIC AGENTS
WO2012095509A1 (en) Composition for accelerating alcohol metabolism and for reducing the risk of alcohol induced diseases
US20050171030A1 (en) Relieving symptoms of erectile dysfunction and attaining sexual wellness and health of the sexual vascular system with proanthocyanidins
KR20120058047A (en) Pharmaceutical composition for preventing and treating obesity comprising sphingosine-1-phosphate
AU2007353300A1 (en) Composition for maintaining androgen and androgen-like uptake potential by cells
EP2914257B1 (en) Agent for preventing or improving decline in brain function
FR3132211A1 (en) New composition including N-acetylcysteine to overcome the adverse effects of chemotherapy
Yamazaki et al. ÔØ Å ÒÙ× Ö ÔØ
JP2018123068A (en) Novel therapeutic agent against renal anemia targeting erythropoietin receptor by no and no-pathway stimulus
JP2014530823A (en) Resveratrol pharmaceutical composition