Химики Уральского федерального университета с коллегами из Индии синтезировали новое соединение с противовоспалительной и антибактериальной активностью особенно в отношении золотистого стафилококка. За основу ученые взяли нестероидные противовоспалительные препараты — модифицированные ибупрофен и мефенаминовую кислоту — к которым добавили элементы азогетерациклов. Как надеются ученые, новое соединение может стать базой для лекарств от инфекционных заболеваний, устойчивых к современным антибиотикам. Результаты опытов и описание синтезированных молекул исследователи опубликовали в Journal of Molecular Structure. Работу поддержало Минобрнауки России (госзадание № 124020200072–0) в рамках Десятилетия науки и технологий.
«Цель нашей работы — создать эффективные вещества с небольшими побочными эффектами, к которым еще не устойчивы бактерии, — поясняет руководитель исследовательской группы, профессор кафедры органической и биомолекулярной химии УрФУ Григорий Зырянов. — Мы с коллегами синтезировали восемь новых соединений, два из которых показали хорошую противовоспалительную и антибактериальную активность. В основе одного из соединений с хорошими результатами — мефенаминовая кислота, у которой есть серьезные побочные действия из-за чего ее используют крайне редко. Но нам удалось снизить побочные эффекты и сохранить полезные свойства за счет того, что мы оставили только каркас молекулы и модифицировали его фрагментами азогетероциклов».
Мефенаминовая кислота и ибупрофен имеют доказанную противовоспалительную активность, проверенную годами, добавляют химики. А на основе фрагментов азогетероциклов (азины и азолы) сегодня разрабатывают разные биоактивные препараты: антибактериальные и противогрибковые, противовоспалительные, диуретики, нейромедиаторы и др. В итоге у химиков получилось вещество с многообещающим противовоспалительным действием (активно блокирует циклооксигеназу).
«Когда происходит воспаление, липидные вещества, в частности циклооксигеназа, начинают генерировать простагландины. Они отвечают за терморегуляцию, за развитие воспалительной реакции, повышают чувствительность болевых рецепторов, усиливается покраснение, отек. То есть срабатывает сигнальная функция. И мефенаминовая кислота, как и большинство обезболивающих и противовоспалительных, блокирует циклооксигеназу и, соответственно, блокируется синтез этих простагландинов. Таким образом снимается отечность, воспаление», — описывает процесс действия вещества Григорий Зырянов.
У нового соединения два механизма действия, добавляет химик. Первый — подавление очагов воспаления и стимулирование заживления ран. Второй — болеутоляющий. В этом случае вещество воздействует на центральную нервную систему или может воздействовать локально, на очаг воспаления.
Активность новых веществ проверили на кишечной и сенной палочках, золотистом стафилококке и клебсиеллах пневмонии. Наилучшую активность новое соединение показало в отношении золотистого стафилококка.
«Мы сравнили наши соединения со стандартными препаратами. В сравнении с диклофенаком оно оказывает более высокое ингибирующее действие при более низких концентрациях. Это значит, что соединения обладают достаточно многообещающим противовоспалительным действием, и нового препарата для лечения воспалительного процесса может потребоваться меньше, чем традиционных лекарств. В сравнении с гентамицином — распространенным препаратом для лечения стафилококка — новое соединение показало схожую активность», — продолжает Григорий Зырянов.
Введение препарата, распределение по организму, метаболизм, выведение ученые проверили ADMI-анализом (in silico). Токсичность и адсорбцию — in vitro. Следующий этап — проверка вещества in vivo (на живых организмах).
Справка
Стафилококк — вид бактерий, которые могут вызывать гнойно-септические процессы. Бактерии сохраняются в различных средах до 100–200 дней. Резистентны ко многим антибиотикам и антисептикам, погибают при длительном кипячении.
На сегодня известно более 30 видов стафилококков, но наиболее значимым для медицины является золотистый стафилококк (Staphylococcus aureus). Это самый распространенный и агрессивный вид, вызывает более 60 % стафилококковых инфекций на коже и подкожной клетчатке или органах (опорно-двигательного аппарата, дыхания, нервной системы и органов чувств, мочеполовой системы, желудочно-кишечного тракта).
Постоянными бессимптомными носителями этого микроорганизма, по данным ВОЗ, является около 30 % взрослых людей. При этом вероятность смерти больного, инфицированного резистентной к антибиотикам формой золотистого стафилококка, на 64 % выше, чем пациента с восприимчивой к препарату инфекцией по данным той же ВОЗ.
Напомним, как создают современные препараты и как формируется их стоимость, Григорий Зырянов рассказал в видео проекта "Формула эволюции", посвященного лекарственным препаратам.