Próby określenia właściwości antyoksydacyjnych i neuroprotekcyjnych związków z grupy ligandów jonotropowych receptorów kwasu glutaminowego (iGLUR)

Praca poświęcona jest tematyce stresu oksydacyjnego w chorobach neurodegeneracyjnych. Mózg ludzki jest szczególnie wrażliwy na nadmiar reaktywnych form tlenu. W związku z tym bardzo korzystnym byłoby gdyby leki przeznaczone do terapii schorzeń układu nerwowego, oprócz własnego działania receptorowego posiadały także komponentę przeciwutleniającą. Celem pracy była walidacja dwóch metod ORAC-FL oraz FRAP służących do pomiaru właściwości antyoksydacyjnych związków. Za ich pomocą przebadano serię pochodnych fenyloalaniny (28 związków), zsyntezowaną przez dr Ewę Szymańską w Katedrze Technologii i Biotechnologii Środków Leczniczych CMUJ. Badana seria to antagoniści receptora AMPA- grupa związków pożądana w terapii chorób neurodegeneracyjnych takich jak np.: choroba Parkinsona, choroba Alzheimera czy udar mózgu. Na podstawie obliczeń dla każdej metody wyłoniono najbardziej antyoksydacyjnie aktywny związek (ES 13-19 w ORAC-FL oraz ES 13-25 we FRAP). Wspomniane związki oraz związek 6- hydroksydopaminę (6-OHD) poddano testowi-EZ4U wobec linii neuroblastomy IMR- 32, celem wstępnego określenia ich ewentualnej toksyczności i wyselekcjonowania optymalnych stężeń do dalszych badań pod kątem neuroprotekcji. Test EZ4U wykazał brak działania cytotoksycznego ES 13-19 oraz ES 13-25 w stężeniach <100 µM oraz efekt toksyczny 6-OHD w stężeniach 50 μM i 100 μM.Kolejnym celem pracy była walidacja nowej, dwuparametrowej metody do oceny zmian nekrotycznych oraz mitotoksycznych Mitochondrial ToxGlo oraz przebadanie wytypowanych związków pod kątem działania neuroprotekcyjnego wobec 6-OHD.Czynności walidacyjne testu Mitochondrial ToxGlo umożliwiły opracowanie warunków prowadzenia eksperymentów, badań efektu neurotoksycznego i neuroprotekcyjnego wobec mitochondriów oraz całych komórek. Dotychczasowe badania wykazały brak istotnych statycznie efektów neuroprotekcyjnych związku ES 13-19 wobec mitochondriów linii IMR-32 w stężeniu 50 µM w obecności 6-OHD w stężeniach 50 µM oraz 100 µM .

The subject of this paper is oxydative stress in neurodegerative diseases. Human brain is notably sensitive to reactive forms of oxygen. Consequently, it would be very benefit if drugs destined to neurodegenerative diseases treatment, besides their own receptor activity, had additional antioxidative component. The aim of this study was to validate ORAC-FL and FRAP- methods destined to measure antioxidant properties of compounds. With these two studies we examined a series of phenylalanine derivatives (28 compounds) synthesized by dr Ewa Szymańska in Department of Technology and Biotechnology of Therapeutical Compounds of UJCM. Examined series were AMPA antagonists- a group of structures desired in treatment of for example Parkinson and Alzheimer Diseases. Based on calculations we emerged the best antioxidant from each method (ES 13-19 for ORAC-FL and ES 13-25 from FRAP). These two compounds and 6-hydroxydopamine (6-OHD) were subjected to EZ4U examination with human neuroblastoma line IMR-32 to check their possible toxicity and to select optimal concentrations for further examinations.EZ4U test showed lack of toxicity of ES 13-19 and ES 13-25 in concentrations <100 µM against neuroblastoma cells and toxic effect of 6-OHD in concentrations 50 μM and 100 μM. The following aim of our study was to validate new test -MitochondrialToxGlo, which measures necrotic and mitotoxic changes and to check if our compounds are neuroprotective towards 6-OHD.Validation activities of Mitochondrial ToxGlo enabled us to describe conditions of experiments, conditions of neurotoxicity and neuroprotection studies on mitochondria and whole cells. The studies we have been doing so far demonstrated lack of statistically important neuroprotective effects of ES 13-19 on IMR-32 line’s mitochondia in concentration 50 µM, in presence of 6-OHD in concentrations 50 µM and 100 µM.