Спасов Александр Алексеевич – д-р мед. наук, профессор, академик РАН, заслуженный деятель науки РФ, заведующий кафедрой фармакологии и биоинформатики
Волгоград
Aleksandr A. Spasov – Dr. Sci. (Med.), Professor, Academician of the Russian Academy of Sciences, Honored Scientist of the Russian Federation, Head, Department of Pharmacology and Bioinformatics
Volgograd
Науменко Людмила Владимировна – д-р мед. наук, доцент, профессор кафедры фармакологии и биоинформатики
Волгоград
Lyudmila V. Naumenko – Dr. Sci. (Med.), Associate Professor, Professor, Department of Pharmacology and Bioinformatics
Volgograd
Говорова Юлия Александровна – канд. мед. нук, врач-офтальмолог
Волгоград
Yulia A. Govorova – Cand. Sci. (Med.), Ophthalmologist, Outpatient Clinic No. 3
Volgograd
Таран Алена Сергеевна – канд. мед. нук, доцент кафедры фармакологии и биоинформатики
Волгоград
Alena S. Taran – Cand. Sci. (Med.), Associate Professor, Department of Pharmacology and Bioinformatics
Volgograd
Чебанько Алина Михайловна – старший лаборант, соискатель кафедры фармакологии и биоинформатики
400131, г. Волгоград, пл. Павших Борцов, 1
Alina M. Chebanko – Senior Laboratory Assistant, Applicant, Department of Pharmacology and Bioinformatics
1, Pavshikh Bortsov sq., Volgograd, 400131
Смирнов Александр Владимирович – д-р мед. наук, профессор, заведующий кафедрой патологической анатомии
Волгоград
Aleksandr V. Smirnov – Dr. Sci. (Med.), Professor, Head, Department of Pathological Anatomy
Volgograd
Великородная Юлия Ивановна – младший научный сотрудник лаборатории токсикологии Научного центра инновационных лекарственных средств
Волгоград
Yulia I. Velikorodnaya – Junior Researcher, Toxicology Laboratory, Scientific Center for Innovative Medicines
Volgograd
Лозинская Наталья Александровна – канд. хим. наук, доцент кафедры медицинской химии и тонкого органического синтеза
Москва
Natalia A. Lozinskaya – Cand. Sci. (Chem.), Associate Professor, Department of Medicinal Chemistry and Fine Organic Synthesis
Moscow
Безсонова Елена Николаевна – аспирант 4-го года обучения, техник 1-й категории кафедры медицинской химии и тонкого органического синтеза
Москва
Elena N. Bezsonova – 4th year Post-graduate Student, Technician, Department of Medicinal Chemistry and Fine Organic Synthesis
Moscow
В в е д е н и е . В России по данным на 2021 г. зарегистрировано 5 млн 168.8 тыс. больных сахарным диабетом (СД). Офтальмологические поздние осложнения СД (катаракта, ретинопатия, глаукома) приводят к прогрессирующему снижению зрения вплоть до слепоты, а, следовательно, к ухудшению качества жизни пациентов с диабетом. Профилактика осложнений СД напрямую связана с контролем уровня гликемии, что не всегда возможно, поэтому поиск новых средств фармакологической коррекции последствий СД является актуальной задачей. В ранее проведенных исследованиях среди изостеров мелатонина было выявлено соединение К-165, обладающее офтальмогипотензивными свойствами
Ц е л ь . Изучить влияние нового биоизостера мелатонина, производного 3-арилиден-2-оксиндола, на диабетический катарактогенез, уровень внутриглазного давления (ВГД), ретинальную микроциркуляцию и функциональную активность сетчатки в условиях стрептозотоцин-индуцированного СД.
М а т е р и а л ы и м е т о д ы . Моделирование СД проводили путем введения в хвостовую вену крыс-самцов линии Sprague Dawley массой 260–280 г стрептозотоцина (45 мг/кг, группа СД). На протяжении всего эксперимента, в течение 60 дней, для снижения риска смерти от кетоацидоза экспериментальные животные подкожно получали двухфазный инсулин «Хумулин М3» (Eli Lilly, Франция). С 61-го дня эксперимента животным проводилась инстилляция 0.4% растворов К-165 и мелатонина (опытная группа и группа препарата сравнения). В ходе эксперимента для оценки эффективности изучаемого соединения была проведена прижизненная регистрация ВГД, уровня глазной микроциркуляции и электроретинография. После эвтаназии животных была проведена энуклеация глазных яблок, которые были использованы для патоморфологического исследования и определения конечных продуктов гликирования и карбоксиметиллизина в структурах хрусталика.
Р е з у л ь т а т ы . Соединение К-165 в условиях стрептозотоцин-индуцированного СД снижает выраженность патоморфологических признаков катаракты на 32 % (дефрагментация, набухание волокон хрусталика, образование морганиевых телец) и уровень ВГД на 24 %, повышает уровень глазной гемомикроперфузии на 37.5 % и показывает тенденцию к увеличению смешанного ответа палочек и колбочек.
З а к л ю ч е н и е . Новое производное 3-арилиден-2-оксиндола – соединение К-165 – проявляет выраженное антикатарактальное действие, снижает уровень ВГД у животных с экспериментальным СД, способствует улучшению параметров микроциркуляции и демонстрирует тенденцию к нормализации биоэлектрической активности сетчатки и обладает нейроретинопротективным действием.
I n t r o d u c t i o n . In Russia, as of 2021, 5 million 168.8 thousand patients with diabetes mellitus (DM) were registered. Ophthalmologic late complications of DM (cataract, retinopathy, glaucoma) lead to a progressive decline in vision up to blindness, and, consequently, to a decrease in the quality of life of patients with DM. Prevention of DM complications is directly related to glycemiс control, which is not always possible, therefore, the search for new pharmacological agents for correction of the consequences of DM is an urgent task. In previous studies, among melatonin isosteres, the compound K-165 was synthesized, which has ophthalmic hypotensive properties.
A i m . To study the eff ect of a new melatonin bioisostere, a 3-arylidene-2-oxindole derivative, on diabetic cataractogenesis, intraocular pressure (IOP), retinal microcirculation and functional activity of the retina in streptozotocin-induced DM.
M a t e r i a l s a n d m e t h o d s . DM was modeled by administering streptozotocin (45 mg/kg, DM group) into the tail vein of male Sprague Dawley rats weighing 260–280 g. Throughout the experiment, for 60 days, to reduce the risk of death from ketoacidosis, the experimental animals subcutaneously received biphasic insulin, Humulin M3 (Eli Lilly, France). Since the 61st day of the experiment, the animals were instilled 0.4% solutions of K-165 and melatonin (experimental group and reference drug group). During the experiment, intravital measurements of IOP, ocular microcirculation level and electroretinography were carried out to evaluate the effectiveness of the studied compound. After euthanasia of the animals, the enucleated eyeballs were used for pathomorphological examination and determination of advanced glycation end products and carboxymethyllysine in the lens structures.
R e s u l t s . The compound K-165 in streptozotocin-induced DM reduces the severity of pathomorphological signs of cataract by 32% (defragmentation, swelling in lens fibers, appearance of Morgagni globules) and the level of IOP by 24%, increases the level of ocular blood microperfusion by 37.5% and shows a tendency to increase the combined response of rods and cones.
C o n c l u s i o n . A new derivative of 3-arylidene-2-oxindole, the compound K-165, exhibits a pronounced anti-cataract effect, reduces the level of IOP in animals with experimental DM, improves microcirculation parameters and demonstrates a tendency to normalize the bioelectrical activity of the retina, and has a neuroprotective eff ect on the retina.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.