scbmtБИОМЕДИЦИНАJournal Biomed2074-59822713-0428Scientific center of biomedical technologies of Federal Medical and Biological Agency10.33647/2074-5982-17-2-58-70scbmt-1271Research ArticleМЕТОДЫ БИОМЕДИЦИНСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙMETHODS OF BIOMEDICAL RESEARCHESАктопротекторная активность комбинированных соединений диметиламиноэтанола, содержащих интермедиаты цикла трикарбоновых кислотActoprotective Activity of Dimethylaminoethanol Compounds Combined with Intermediates of the Citric Acid CycleЧистяковаЕ. Ю.ChistyakovaE. Yu.

Чистякова Елизавета Юрьевна

197022, Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, 14, лит. А

Elizaveta Yu. Chistyakova

197376, Saint Petersburg, Professora Popova Str., 14A

elizaveta.chistyakova@pharminnotech.comОковитыйС. В.OkovitiyS. V.

Оковитый Сергей Владимирович, д.м.н., проф.

197022, Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, 14, лит. А

Sergey V. Okovitiy, Dr. Sci. (Med.), Prof.

197376, Saint Petersburg, Professora Popova Str., 14A

ЮсковецВ. Н.YuskovecV. N.

Юсковец Валерий Николаевич, к.х.н.

197022, Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, 14, лит. А

Valerii N. Yuskovec, Cand. Sci. (Chem.)

197376, Saint Petersburg, Professora Popova Str., 14A

ЛисицкийД. С.LisitskiiD. S.

Лисицкий Дмитрий Сергеевич, к.б.н.

197022, Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, 14, лит. А

Dmitrii S. Lisitskii, Cand. Sci. (Biol.)

197376, Saint Petersburg, Professora Popova Str., 14A

ВерведаА. Б.VervedaA. B.

Верведа Алексей Борисович, к.м.н.

192019, Санкт-Петербург, ул. Бехтерева, 1

Alexey B. Verveda, Cand. Sci. (Med.)

192019, Russian Federation, Saint Petersburg, Bekhtereva Str., 1

ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет» Минздрава РоссииРоссияSaint Petersburg State Chemical and Pharmaceutical University of the Ministry of Health care of RussiaRussian FederationФГБУ «Научно-клинический центр токсикологии имени академика С.Н. Голикова ФМБА России»РоссияScientific and Clinical Center of Toxicology named after Academician S.N. Golikov of the Federal Medical and Biological Agency of RussiaRussian Federation2021250620211725870Copyright © Чистякова Е.Ю., Оковитый С.В., Юсковец В.Н., Лисицкий Д.С., Верведа А.Б., 20212021Чистякова Е.Ю., Оковитый С.В., Юсковец В.Н., Лисицкий Д.С., Верведа А.Б.Chistyakova E.Y., Okovitiy S.V., Yuskovec V.N., Lisitskii D.S., Verveda A.B.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.scbmt.ru/jour/article/view/1271

Оценена актопротекторная активность некоторых комбинированных соединений диметиламиноэтанола (ДМАЭ), содержащих интермедиаты цикла трикарбоновых кислот (l-малат, α-кетоглутарат, сукцинат и фумарат). Изучено влияние курсового внутрижелудочного введения фармакологических агентов в течение 4-х недель в дозировке 75 мг/кг на показатели статической, динамической выносливости и координации движений, а также прирост массы тела «тренированных» лабораторных животных в сравнении с «эталонным» актопротектором этилтиобензимидазолом (25 мг/кг внутрижелудочно). Спустя 1 мес. тренировок на динамическую выносливость и координацию движений наибольшее влияние оказал ДМАЭ-малат (рост на 60%, p=0,011), статическую выносливость повысили на 2-й неделе — ДМАЭ-малат (на 16%, р=0,005) и ДМАЭ-кетоглутарат (на 15,8%, р=0,006), на 4-й неделе — ДМАЭ-кетоглутарат (на 19,7%, р=0,0001) и ДМАЭ-сукцинат (на 12,2%, р=0,003). Выраженный прирост массы тела наблюдался в группе, получавшей ДМАЭ-кетоглутарат (на 29%, р=0,022). В целом, наибольшую актопротекторную активность показали комбинированные соединения диметиламиноэтанола с α-кетоглутаратом, малатом и сукцинатом.

The article presents the results of evaluation of actoprotective activity of combined dimethylaminoethanol compounds containing intermediates of the citric acid cycle (L-malate, α-ketoglutarate, succinate and fumarate). The effect of long-term intragastric administration of pharmacological agents for 4 weeks at a dose of 75 mg/kg on the static, dynamic endurance, motor coordination and body weight gain of “trained” laboratory animals was assessed in comparison with reference actoprotector ethylthiobenzimidazole (25 mg/kg, intragastrically). It was found that the most promising substances for further study are alpha-ketoglutarate and succinate compounds. After 1 month of training, dynamic endurance and coordination of movements were most infl uenced by DMAE-malate (increase by 60%, p=0.011), static endurance was increased during the 2nd week by DMAE-malate (by 16%, p=0.005) and DMAE-ketoglutarate (by 15.8%, p=0.006), on the 4th week – DMAE-ketoglutarate (by 19.7%, p=0.0001) and DMAE-succinate (by 12.2%, p=0.003). A pronounced body weight increase was observed in the group receiving DMAE-ketoglutarate (by 29%, p=0.022). In general, combined compounds of dimethylaminoethanol with alpha-ketoglutarate, malate and succinate showed the highest actoprotective activity.

актопротекторыдиметиламиноэтанолсукцинатα-кетоглутаратмалатфумаратactoprotectorsdimethylaminoethanolesuccinateα-ketoglutaratemalatefumarateReferencesКаркищенко В.Н., Фокин Ю.В., Казакова Л.Х., Алимкина О.В., Касинская Н.В. Методики изучения физиологических функций лабораторных животных для доклинических исследований в спортивной медицине. Биомедицина. 2012;4:15–21.Karkischenko V.N., Fokin Yu.V., Kazakova L.Kh., Alimkina O.V., Kasinskaya N.V. Metodiki izuchenija fi ziologicheskih funkcij laboratornyh zhivotnyh dlja doklinicheskih issledovanij v sportivnoj medicine [Methods for studying the physiological functions of laboratory animals for preclinical research in sports medicine]. Biomedicina [Journal Biomed]. 2012;4:15–21. (In Russian)].Каркищенко Н.Н., Уйба В.В. Очерки спортивной фармакологии. Т. 4. Векторы энергообеспечения. М., СПб.: Айсинг, 2014:296.Karkischenko N.N., Ujba V.V. Ocherki sportivnoj farmakologii. T. 4. Vektory jenergoobespechenija [Essays on sports pharmacology. Vol. 4. Vectors of energy supply]. Moscow, Saint Petersburg: Ajsing Publ., 2014:296. (In Russian)].Клочков А.В., Баранов Л.Г. Развитие выносливости: метод. реком. Могилев: МГУ имени А.А. Кулешова, 2017:30.Klochkov A.V., Baranov L.G. Razvitie vynoslivosti [Development of endurance]: Guidelines. Mogilev: MGU imeni A.A. Kuleshova Publ., 2017:30. (In Russian)].Маевский Е.И., Гришина Е.В. Биохимические основы механизма действия фумарат-содержащих препаратов. Биомедицинский журнал Medline. ru. 2017;18:50–80.Maevskij E.I., Grishina E.V. Biohimicheskie osnovy mehanizma dejstvija fumarat-soderzhashhih preparatov [Biochemical basis of the mechanism of action of fumarate-containing preparations]. Biomedical Journal Medline.ru. 2017;18:50– 80. (In Russian)].Методические рекомендации ФМБА России. Биомедицинское (доклиническое) изучение лекарственных средств, влияющих на физическую работоспособность. М.: 2017:134.Metodicheskie rekomendacii FMBA Rossii. Biomedicinskoe (doklinicheskoe) izuchenie lekarstvennyh sredstv, vlijajushhih na fi zicheskuju rabotosposobnost’ [Methodical recommendations of FMBA of Russia. Biomedical (preclinical) study of drugs that affect physical performance]. Moscow, 2017:134. (In Russian)].Оковитый С.В., Радько С.В. Влияние различных фармакологических веществ на восстановление физической работоспособности после нагрузок в эксперименте. Экспериментальная и клиническая фармакология. 2018;81(4):28–32.Okovityj S.V., Rad’ko S.V. Vlijanie razlichnyh farmakologicheskih veshhestv na vosstanovlenie fi zicheskoj rabotosposobnosti posle nagruzok v jeksperimente [The infl uence of various pharmacological substances on the restoration of physical performance after exercise in the experiment]. Experimental and Clinical Pharmacology. 2018;4:28–32. (In Russian)].Оковитый С.В., Радько С.В. Применение сукцинатов в спорте. Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры. 2015;92(6):59–65.Okovityj S.V., Rad’ko S.V. Primenenie sukcinatov v sporte [The use of succinates in sports]. Voprosy kurortologii, fi zioterapii i lechebnoj fi zicheskoj kul’tury [Questions of balneology, physiotherapy and physical therapy]. 2015;92(6):59–65. (In Russian)].Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Часть первая / Под ред. А.Н. Миронова. М.: Изд-во Гриф и К., 2012:944.Rukovodstvo po provedeniju doklinicheskih issledovanij lekarstvennyh sredstv. Chast’ pervaja [Guidelines for conducting preclinical studies of drugs. Part one]. Ed. by A.N. Mironov. Moscow: Izdvo Grif i K. 2012:944. (In Russian)].Сысоев Ю.И., Титович И.А., Оковитый С.В. Производные этаноламина как нейропротекторные средства. Фармация. 2019;68(1):48–55.Sysoev Ju.I., Titovich I.A., Okovityj S.V. Proizvodnye jetanolamina kak nejroprotektornye sredstva [Ethanolamine derivatives as neuroprotective agents]. Pharmacy. 2019;1:48–55. (In Russian)].Шустов Е.Б., Болотова В.Ц. Биологическое моделирование утомления при физических нагрузках. Биомедицина. 2013;3:95–104.Shustov E.B., Bolotova V.C. Biologicheskoe modelirovanie utomlenija pri fi zicheskih nagruzkah [Biological modeling of exercise fatigue]. Biomedicina [Journal Biomed]. 2013;3:95–104. (In Russian)].Шустов Е.Б., Каркищенко В.Н., Семёнов Х.Х. Поиск закономерностей, определяющих антигипоксическую активность соединений с ноотропным и нейропротекторным действием. Биомедицина. 2015;1:18– 23.Shustov E.B., Karkischenko V.N., Semenov H.H. Poisk zakonomernostej, opredeljajushhih antigipoksicheskuju aktivnost’ soedinenij s nootropnym i nejroprotektornym dejstviem [Search for patterns that determine the antihypoxic activity of compounds with nootropic and neuroprotective effects]. Biomedicina [Journal Biomed]. 2015;1:18–23. (In Russian)].Aguiar C.J. Rocha-Franco J.A., Sousa P.A., et al. Succinate causes pathological cardiomyocyte hypertrophy through GPR91 activation. Cell Communication and Signaling. 2014;78(12):1–17.Aguiar C.J. Rocha-Franco J.A., Sousa P.A., et al. Succinate causes pathological cardiomyocyte hypertrophy through GPR91 activation. Cell Communication and Signaling. 2014;78(12):1–17.Breuer J., Herich J., Schneider-Hohendorf T., et al. Dual action by fumaric acid esters synergistically reduces adhesion to human endothelium. Mult. Scler. J. 2017;24:1871–1882.Breuer J., Herich J., Schneider-Hohendorf T., et al. Dual action by fumaric acid esters synergistically reduces adhesion to human endothelium. Mult. Scler. J. 2017;24:1871–1882.Cai X., Zhu C., Xu Y., Jing Y., Yuan Y., Wang L., et al. Alpha-ketoglutarate promotes skeletal muscle hypertrophy and protein synthesis through Akt/mTOR signaling pathways. Scientifi c Reports. Springer Nature. 2016;6(1):1–11.Cai X., Zhu C., Xu Y., Jing Y., Yuan Y., Wang L., et al. Alpha-ketoglutarate promotes skeletal muscle hypertrophy and protein synthesis through Akt/mTOR signaling pathways. Scientifi c Reports. Springer Nature. 2016;6(1):1–11.He W., Miao F., Lin D., et al. Citric acid cycle intermediates as ligands for orphan G-protein-coupled receptors. Nature. 2004;429:188.He W., Miao F., Lin D., et al. Citric acid cycle intermediates as ligands for orphan G-protein-coupled receptors. Nature. 2004;429:188.Malanga G. New insights on dimethylaminoethanol (DMAE) features as a free radical scavenger. Drug Metabolism Letters. 2012;6(1):54–59.Malanga G. New insights on dimethylaminoethanol (DMAE) features as a free radical scavenger. Drug Metabolism Letters. 2012;6(1):54–59.Marques-Aleixo I., Oliveira P.J., Moreira P.I., et al. Physical exercise as a possible strategy for brain protection: evidence from mitochondrial-mediated mechanisms. Prog. Neurobiol. 2012;99(2):149–162.Marques-Aleixo I., Oliveira P.J., Moreira P.I., et al. Physical exercise as a possible strategy for brain protection: evidence from mitochondrial-mediated mechanisms. Prog. Neurobiol. 2012;99(2):149–162.Oh S., Oliynyk S., Actoprotectors. New class of pharmacological agents. Seoul: Aprerio Publ., 2015:150.Oh S., Oliynyk S., Actoprotectors. New class of pharmacological agents. Seoul: Aprerio Publ., 2015:150.Qiang F. Effect of Malate-oligosaccharide Solution on Antioxidant Capacity of Endurance Athletes. The Open Biomedical Engineering J. 2015;9:326–329.Qiang F. Effect of Malate-oligosaccharide Solution on Antioxidant Capacity of Endurance Athletes. The Open Biomedical Engineering J. 2015;9:326–329.Shipkowski K.A., Sanders J.M., McDonald J.D., et al. Comparative disposition of dimethylaminoethanol and choline in rats and mice following oral or intravenous administration. Toxicology and Applied Pharmacology. 2019:51.Shipkowski K.A., Sanders J.M., McDonald J.D., et al. Comparative disposition of dimethylaminoethanol and choline in rats and mice following oral or intravenous administration. Toxicology and Applied Pharmacology. 2019:51.Tang H., Lu J.Y., Zheng X., et al. The psoriasis drug monomethylfumarate is a potent nicotinic acid receptor agonist. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2008;375:562–565.Tang H., Lu J.Y., Zheng X., et al. The psoriasis drug monomethylfumarate is a potent nicotinic acid receptor agonist. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2008;375:562–565.Yuan Y., Yaqiong X., Jingren X., et al. Succinate promotes skeletal muscle protein synthesis via Erk1/2 signaling pathway. Molecular Medicine Reports. 2017;16(15). DOI: 10.3892/mmr.2017.7554.Yuan Y., Yaqiong X., Jingren X., et al. Succinate promotes skeletal muscle protein synthesis via Erk1/2 signaling pathway. Molecular Medicine Reports. 2017;16(15). DOI: 10.3892/mmr.2017.7554.Wu J.L., Wu Q.P., Huang J.M., et al. Effects of L-malate on physical stamina and activities of enzymes related to the malate-aspartate shuttle in liver of mice. Physiol. Res. 2007;56(2):213–220.Wu J.L., Wu Q.P., Huang J.M., et al. Effects of L-malate on physical stamina and activities of enzymes related to the malate-aspartate shuttle in liver of mice. Physiol. Res. 2007;56(2):213–220.Zdzisińska B., Żurek A., Kandefer-Szerszeń M. AlphaKetoglutarate as a Molecule with Pleiotropic Activity: Well-Known and Novel Possibilities of Therapeutic Use. Arch. Immunol. Ther. Exp. (Warsz). 2016;65(1):21–36.Zdzisińska B., Żurek A., Kandefer-Szerszeń M. AlphaKetoglutarate as a Molecule with Pleiotropic Activity: Well-Known and Novel Possibilities of Therapeutic Use. Arch. Immunol. Ther. Exp. (Warsz). 2016;65(1):21–36.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.