The neuroprotective action of endocannabinoid N-arachidonoyldopamine(AA-DA) in the model of apoptosis induced incultured rat cerebellar granule neurons by K+ deprivation wasinvestigated. The efficacy of simultaneous application of AA-DAwith fatty acid amide hydrolase inhibitor N-eicosapentaenoyldopamine(EPA-5HT) was also evaluated. It was shown thatAA-DA dose-dependently protects neurons, with maximaleffect of 65% survived cells observed at concentration 10 M.The use of submaximal concentration (5 M) of AA-DA incombination with EPA-5HT (10 M) led to significantenhancement of neuroprotection. The value of cell survival forthe combination exceeded such values for AA-DA alone in concentrationof 5 and 10 M, increasing the neuronal survival up to78%. It may be concluded that such combination allows toreduce efficient concentration of neuroprotector and to diminishits possible side effects. Thus, the simultaneous application ofendocannabinoid system modulators such as cannabinoidreceptor agonists and inhibitors of endocannabinoid hydrolysisappears to be effective approach for neural cells protection.
Исследовано защитное действие эндоканнабиноида N-арахидоноилдофамина (АДА) в модели апоптоза, индуцированного в культивируемых нейронах мозжечка крысы путем снижения концентрации ионов калия в питательной среде. Показано, что АДА оказывает дозозависимый нейропротекторный эффект. Максимальная выживаемость нейронов, определяемая с помощью МТТ-теста, наблюдалась при концентрации АДА 10 мкМ и составляла 65%. Проведена оценка эффективности использования АДА совместно с ингибитором гидролазы амидов жирных кислот N-эйкозапентаеноилсеротонином (ЭС). Сочетание АДА в субмаксимальной концентрации (5 мкМ) с ЭС (10 мкМ) значительно усиливало защитный эффект, повышая показатель выживаемости нейронов до 78%. Полученные данные свидетельствуют, что применение АДА совместно с ингибитором фермента его метаболизма позволяет снизить концентрацию нейропротектора, что, наряду с усилением защитного эффекта АДА, способствует уменьшению его возможного побочного действия. Таким образом, сочетанное применение модуляторов эндоканнабиноидной системы —агонистов каннабиноидных рецепторов и ингибиторов метаболизма каннабиноидов — представляется эффективным для защиты нервных клеток от апоптоза.
Для изучения биологических свойств ациламинокислот синтезированы N-арахидоноильные (АА) производные аминокислот: Gly, Phe, Pro, Val, у-аминомасляной кислоты (GABA), диоксифенилала-нина, Туг, Тгр и Ala, а также пептидов MEHFPGP и PGP. В масс-спектрах ионизации при атмосферном давлении распылением в электрическом поле все соединения дают протежированный молекулярный ион максимальной интенсивности, предел детектирования составлял 10 фмоль вещества на образец. Из всех изученных ациламинокислот наибольшую ингибиторную активность по отношению к гидролазе амидов жирных кислот из мозга крысы показал AA-Gly (IC5o 6.5 мкМ). Слабое, но регистрируемое ингибирование проявляли AA-Phe, АА-Туг и AA-GABA (1С5о 55, 60 и 50 мкМ соответственно). Сами ацилированные аминокислоты, за исключением AA-Gly, были устойчивы к гидролизу этим ферментом. Все арахидоноиламинокислоты в той или иной степени ингибировали фос-фолипазу D из капусты, наиболее активными оказались AA-GABA и AA-Phe (IC5o 20 и 27 мкМ соответственно). Опыты по выяснению возможности биосинтеза АА-Туг в гомогенатах печени и нервных тканях крысы не показали образования этой ациламинокислоты in vitro, однако были обнаружены продукты ее метаболизма: АА-дофамин и АА-(З-О-метилдофамин); наибольшее количество первого метаболита наблюдали в гомогенате печени, а второго - в гомогенате головного мозга. Ациламинокислоты не оказывали цитотоксического действия на клетки глиомы С6. Показано, что N-ацилирование гептапептида MEHFPGP (семакс) арахидоновой кислотой приводит к повышению его гидролитической стабильности и увеличению сродства к местам специфического связывания на мембранах мозжечка крысы.
N-Arachidonoyl (AA) derivatives of amino acids (glycine, phenylalanine, proline, valine, γ-aminobutyric acid (GABA), dihydroxyphenylalanine, tyrosine, tryptophan, and alanine) and peptides (Semax, MEHFPGP, and PGP) were synthesized in order to study the biological properties of acylamino acids. The mass spectra of all the compounds at atmospheric pressure electrospray ionization display the most intense peaks of protonated molecular ions; the detection limits for these compounds are 10 fmol per sample. AA-Gly showed the highest inhibitory activity toward fatty acid amide hydrolase from rat brain (IC50 6.5 μM) among all the acylamino acids studied. AA-Phe, AA-Tyr, and AA-GABA exhibited a weak but detectable inhibitory effect (IC50 55, 60, and 50 μM, respectively). The acylated amino acids themselves, except for AA-Glu, were stable to the hydrolysis by this enzyme. All the arachidonoylamino acids inhibited cabbage phospholipase D to various degrees; AA-GABA and AA-Phe proved to be the most active (IC50 20 and 27 μM, respectively). Attempts to detect the biosynthesis of AA-Tyr in homogenates of rat liver and nerve tissue in vitro were unsuccessful; however, AA-dopamine and AA-Phe, the products of its metabolism, were found. The highest contents of these metabolites were detected in liver homogenate and in the brain homogenate, respectively. Acylamino acids exert no cytotoxic effect toward the glioma C6 cells. It was shown that N-acylation of Semax with arachidonic acid results in enhancement of its hydrolytic stability and increases its affinity for the sites of specific binding in rat cerebellum membranes.