Влияние пространственно-временного распределения концентрации имипрамина вблизи кровеносных сосудов на энергетическое обеспечение нейронов


Я.Р. Нарциссов, В.С. Копылова, С.Е. Бороновский, Е.В. Машковцева

НИИ цитохимии и молекулярной фармакологии, Москва
Имипрамин является хорошо известным представителем класса трициклических антидепрессантов. Наряду с основным эффектом, ранее экспериментально показаны его разобщающее и ингибирующее действия на уровне окислительного фосфорилирования в митохондриях. В то же время отмечается его положительный эффект на биоэнергетику нейронов при введении препарата in vivo, а также наличие у него антиоксидантных свойств. Представлены результаты работы, объясняющие этот парадокс. Показано, что высокие значения содержания имипрамина локализованы вблизи стенок кровеносных сосудов, что уменьшает область, повергающуюся его негативному воздействию. Данное свойство градиентов в случае наличия активного сукцинат-зависимого дыхания и высокого уровня гликолиза (достигаемых в частности при нейропротекции со стороны аминокислоты глицин) позволяет объяснить парадоксальный эффект имипрамина на окислительное фосфорилирование в митохондриях нейронов.

Литература


  1. Vares E.A., Salum G.A., Spanemberg L., Caldieraro M.A., Fleck M.P. Depression dimensions: Integrating clinical signs and symptoms from the perspectives of clinicians and patients. PLoS ONE. 2015;10(8):e0136037.
  2. Vittengl J.R., Jarrett R.B. Cognitive therapy to prevent depressive relapse in adults. Curr. Opin. Psychol. 2015;4:26–31.
  3. Gardner A., Boles R.G. Beyond the serotonin hypothesis: mitochondria, inflammation and neurodegeneration in major depression and affective spectrum disorders. Progress in Neuro-Psychopharmacology and Biological Psychiatry. 2011;35(3):730–43.
  4. Chopra K., Kumar B., Kuhad A. Pathobiological targets of depression. Expert Opinion on Therapeutic Target. 2011;15(4):379–400.
  5. Shao L., Martin M.V., Watson S.J., Schatzberg A., Akil H., Myers R.M., Jones E.G., Bunney W.E., Vawter M.P. Mitochondrial involvement in psychiatric disorders Annals of Medicine. 2008;40(4):281–95.
  6. Jou S.H., Chiu N.Y., Liu C.S. Mitochondrial dysfunction and psychiatric disorders. Chang Gung. Med. J. 2009;32:370–79.
  7. Nierenberg A.A., Kansky C., Brennan B.P., Shelton R.C., Perlis R., Iosifescu D.V. Mitochondrial modulators for bipolar disorder: A pathophysiologically informed paradigm for new drug development. Austral. New Zealand J. Psychiatry. 2013;47(1):26–42.
  8. Burbenskay, N.M., Nartsissov Ya.R., Tsofina L.M., Komissarova I.A. The uncoupling effect of some psychotropic drugs on oxidative phosphorylation in rat liver mitochondria. Biochemistry and Molecular Biology International. 1998;45(2):261–68.
  9. Hroudova J., Fisar Z. Activities of respiratory chain complexes and citrate synthase influenced by pharmacologically different antidepressants and mood stabilizers. Neuro. Endocrinol. Lett. 2010;31:336–42.
  10. Katyare S.S., Rajan R.R. Effect of long-term in vivo treatment with imipramine on the oxidative energy metabolism in rat brain mitochondria. Comp. Biochem. Psysiol. C. Pharmacol. Toxicol. Endocrinol. 1995;112:353–57.
  11. Behr G.A., Moreira J.C.F., Frey B.N. Preclinical and clinical evidence of antioxidant effects of antidepressant agents: Implications for the pathophysiology of major depressive disorder. Oxidative Medicine and Cellular Longevity. 2012;2012:609421.
  12. Koopman W.J., Verkaart S., Visch H.J., van der Westhuizen F.H., Murphy M.P., van den Heuvel L.W., Smeitink J.A., Willems P.H. Inhibition of complex I of the electron transport chain causes O2-. –mediated mitochondrial outgrowth. Am. J. Physiol. Cell Physiol. 2005;288:1440–50.
  13. Balaban R.S., Nemot, S., Finkel T. Mitochondria, oxidants, and aging. Cell. 2005120, 483–95.
  14. Подопригора Г.И., Нарциссов Я.Р., Александров П.Н. Влияние глицина на микроциркуляцию в пиальных сосудах головного мозга крыс. Бюл. экспер. биол. 2005;139(6):642–44.
  15. Barthod-Malat A., Kopylova V., Podoprigora G.I., Nartsissov Y.R., Angou O., Young P.G., Crolet J.M., Blagosklonov O. Development of multi-compartment model of the liver using image-based meshing software. Proceedings of the Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, EMB. 2012;2012:5522–25.
  16. Нарциссов Я.Р., Тюкина Е.С., Боронов-ский С.Е., Шешегова Е.В. Моделирование пространственно-временных распределений концентраций метаболитов в фантомах биологических объектов на примере пиальных оболочек головного мозга крыс. Биофизика. 2013;58(5):887–96.
  17. Novikov F.N., Chilov G.G. Molecular docking: theoretical background, practical applications and perspectives. Mendeleev Communications. 2009;19(5):237–42.
  18. Ragusi C., Scherrmann J.-M., Harrison K., Smith D.S., Rips R., Boschi G. Redistribution of imipramine from regions of the brain under the influence of circulating specific antibodies. J. Neurochemistry. 1998;70 (5):2099–105.
  19. Voican C.S., Corruble E., Naveau S., Perlemuter G. Antidepressant-induced liver injury: A review for clinicians. Am. J. Psychiatry. 2014;171(4):404–15.
  20. Тоньшин А.А., Лобышева Н.В., Ягужинский Л.С., Безгина Е.Н., Мошков Д.А., Нарциссов Я.Р. Влияние тормозного нейромедиатора глицина на медленные деструктивные процессы в срезах коры больших полушарий головного мозга при аноксии. Биохимия. 2007;72(5):631–41.
  21. Селин А.А., Лобышева Н.В., Воронцова О.Н., Тоньшин А.А., Ягужинский Л.С., Нарциссов Я.Р. Механизм действия глицина как протектора нарушения энергетики тканей мозга в условиях гипоксии. Бюлл. эксперимент. биол. и мед. 2012;153(1):52–5.
  22. Lobysheva N.V., Tonshin A.A., Selin A.A., Yaguzhinsky L.S., Nartsissov Y.R. Diversity of neurodegenerative processes in the model of brain cortex tissue ischemia. Neurochem. Int. 2009;54(5–6):322–29.


Об авторах / Для корреспонденции


Я.Р. Нарциссов – к.ф.-м.н., доцент НИИ цитохимии и молекулярной фармакологии; e-mail: yarosl@biotic.dol.ru
В.С. Копылова – НИИ цитохимии и молекулярной фармакологии, Москва
С.Е. Бороновский – к.ф.-м.н., НИИ цитохимии и молекулярной фармакологии, Москва
Е.В. Машковцева – к.ф.-м.н., НИИ цитохимии и молекулярной фармакологии, Москва


Похожие статьи


Бионика Медиа