Papers by Aleksey Shchulkin
Acta Naturae
We investigated the mechanisms of P-glycoprotein (P-gp) transporter regulation in Caco-2 cells un... more We investigated the mechanisms of P-glycoprotein (P-gp) transporter regulation in Caco-2 cells under exogenous and endogenous oxidative stress (OS). Exogenous OS was modeled by exposure of the growth medium to hydrogen peroxide at concentrations of 0.1, 0.5, and 1 M for 24 h or 10 M for 72 h. Endogenous OS was modeled by incubating cells with DL-buthionine sulfoximine (BSO, gamma-glutamylcysteine synthetase inhibitor) at a concentration of 10, 50, and 100 M for 24 h. The levels of intracellular reactive oxygen species (ROS) were assessed using MitoTracker Red CM-H2XRos fluorescent probes. Relative P-gp contents were analyzed using Western blot. Exogenous and endogenous OS was shown to increase relative to P-gp contents. An important role played by the Nrf2-Keap1 signaling pathway in increasing the P-gp contents under H2O2-induced exogenous OS was revealed using specific inhibitors. The transcription factor HIF1 is involved in the regulation of the P-gp levels under 24-hour exogenous...
Introduction. Despite the development of numerous drugs with neuroprotective activity, their effi... more Introduction. Despite the development of numerous drugs with neuroprotective activity, their efficacy in cerebrovascular disease remains low, which may partly be due to the efflux function of protein ABCB1 and insufficient penetration of the blood-brain barrier by these drugs. Aim — to evaluate the potential to inhibit ABCB1 functional activity in the blood-brain barrier to improve the efficacy of neuroprotective therapy against brain ischemia. Materials and methods. An experimental study was performed on 60 adult male Wistar rats split up into 5 groups: group 1 with falsely operated animals; group 2 with rats with modeled cerebral ischemia using bilateral ligation of the common carotid arteries and preliminary intravenous injection of saline (control ischemia); group 3 with animals that were intravenously administered a neuroprotective agent, an АВСВ1 substrate (nimodipine), 30 min before arterial ligation; group 4 with rats that were intravenously administered an АВСВ1 inhibitor (...
Neuroscience for Medicine and Psychology, 2019
Пациенты с эпилепсией вынуждены хронически применять антиэпилептические препараты (АЭП). Ранее на... more Пациенты с эпилепсией вынуждены хронически применять антиэпилептические препараты (АЭП). Ранее нами было показано увеличение эффективности препарата карбамазепина (КБЗ), включенного в наночастицы PLGA (КБЗ-НЧ) в 30 раз, по сравнению со свободной формой (КБЗ). Хроническое применение КБЗ может оказать влияние на поведение. Для КБЗ показаны нормотимические эффекты, а также снижение двигательной активности и тревожности. Изменение поведения при хроническом приеме КБЗ-НЧ в данном исследовании изучили впервые. Эксперимент проводили на крысах Wistar. Животным из 5 групп (n = 60) в течение 28 дней в хвостовую вену вводили следующие препараты: 1) КБЗ: карбамазепин (раствор в 10% Poloxamer 188) 30 мг/кг; 2) КБЗ-НЧ: КБЗ, включенный наночастицы PLGA (суспензия в 1% Poloxamer 188) 1 мг/кг; 3) ненагруженные наночастицы PLGA (плацебо) в 1% Poloxamer 188. Животные в контрольных группах получали физраствор или 10% Poloxamer 188. Поведение исследовали в тестах «открытое поле» (ОП), «приподнятый крестообразный лабиринт» (ПКЛ) и «Лабиринт Барнс». Животные в группах, получавших плацебо, раствор Poloxamer 188 и физраствор, не отличались от контроля ни по одному из исследованных параметров. В тестах ОП и ПКЛ в группе КБЗ отличий от контроля выявлено не было. Крысы из группы КБЗ-НЧ в тесте ОП показали увеличение двигательной и исследовательской активности, а также снижение тревожности животных. В тесте ПКЛ эта же группа показала увеличение времени нахождения в светлых рукавах лабиринта, что также свидетельствует о снижении тревожности. В тесте «Лабиринт Барнс» животные из группы КБЗ-НЧ в процессе обучения дольше оставались на поверхности лабиринта, что связано с их пониженной тревожностью. Однако, они совершали меньше ошибок в финальном тестировании. Животные из группы КБЗ в процессе обучения не отличались от контроля, однако, в финальном тестировании больше времени тратили на поиск убежища. Таким образом, мы показали, что КБЗ снижает обучаемость животных, в то время как КБЗ-НЧ не только повышает обучаемость, но и снижает тревожность, а также увеличивает двигательную и исследовательскую активность. Вероятно, такие эффекты связаны со способностью наночастиц изменять биораспределение препаратов в головном мозге.
Under conditions of oxidative stress induced by H2O2 for 72 hours at cincentrations of 50 and 100... more Under conditions of oxidative stress induced by H2O2 for 72 hours at cincentrations of 50 and 100 mM there is a decrease in survival and transepitelical resistance of cell line Caco-2. The level of oxidized theols increases significantly at the concentration of H2O2 of 10 mM due to easily accessible SH-groups, at 50 and 100 mM H2O2 due to hard-to-reach SH-groups.
chemistry of plant raw material, 2020
The purpose of this work was to study the effect of polysaccharide complexes isolated from tansy ... more The purpose of this work was to study the effect of polysaccharide complexes isolated from tansy flowers (Tanacetum vulgare L., fam. Asteraceae) and melilotus herb (Melilotus officinalis L., fam. Fabaceae) on P-glycoprotein (Pgp, ABCB1 protein) activity in vitro. On Caco-2 cell line the effect of polysaccharide complex isolated from tansy flowers and melilotus herb on Pgp activity was studied. In vitro Pgp activity was assessed by the transport of fexofenadine in the transwell system. High performance liquid chromatography with UV detection at wavelength 220 nm was used to determine fexofenadine concentration in the transport medium. It was revealed that when polysaccharide isolated from tansy flowers was added to the transport medium in concentrations 10 and 100 μM the ratio of the apparent permeability coefficients of fexofenadine b-a/a-b decreased by 1.81 and 2.65 times, respectively, compared with the series of isolated transport of fexofenadine, which indicated decreased Pgp fu...
Reviews on Clinical Pharmacology and Drug Therapy, 2019
The article describes modern approaches for testing of drugs belonging to substrates and inhibito... more The article describes modern approaches for testing of drugs belonging to substrates and inhibitors of P-glycoprotein (Pgp, ABCB1-protein, MDR1-protein) according to the recommendations of Food and Drug Administration (United States) and European Medicines Agency. In vitro methods on cell lines with hyperexpression of the transporter are presented. The same analysis was done on human colon adenocarcinoma cell line (Caco-2).
Nauka Molodykh (Eruditio Juvenium), 2019
Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова, Рязань, Российска... more Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова, Рязань, Российская Федерация _____________________________________________________________________________ Актуальность. АВСВ1-белок − мембранный гликопротеин с АТФ-азной активностью, которая направлена на эффлюкс широкого перечня эндогенных и экзогенных веществ. Фармакологическое ингибирование функциональной активности или синтеза данного транспортера является перспективной целью для повышения эффективности фармакотерапии ряда заболеваний за счет преодоления феномена фармакорезистентности. Цель. Изучение влияния гидролизата полисахаридного комплекса (ГПК) цветков пижмы обыкновенной (Tanacetum vulgare) на функциональную активность ABCB1белка in vivo. Материалы и методы. Гидролизат полисахаридного комплекса выделяли из воздушносухого сырья цветков пижмы обыкновенной («Фитофарм», Россия) по оригинальной методике с последующим кислотным гидролизом до средней молекулярной массы 3800 Да. Активность ABCB1-белка оценивали по фармакокинетике его маркерного субстратафексофенадина. Для этого фексофенадин вводили 6 животным однократного внутрижелудочного (67,5 мг/кг массы) и забирали у них кровь в 11 временных точках для его последующего количественного анализа методом ВЭЖХ и расчета фармакокинетических параметров. Активность АВСВ1-белка оценивали у интактных кроликов (контроль), после однократного внутрижелудочного введения тем же кроликам ГПК в дозе 50 мг/кролик и однократного введения ГПК в дозе 150 мг/кролик. Результаты. Установлено, что при введении кроликам ГПК в дозе 50 мг/кролик ни один из оцениваемых параметров фармакокинетики фексофенадина достоверно не отличался от контроля (p>0,05). Однако ГПК в более высокой дозе (150 мг/кролик) вызывал достоверное возрастание AUC 0-t фексофенадина в 3,2 раза (90% ДИ 1,69-6,05, p=0,014) по сравнению с контролем. Заключение. Динамика фармакокинетических параметров фексофенадина свидетельствует о том, что ГПК в дозе 150 мг/кролик приводит к возрастанию всасывания из кишечника и содержания в плазме крови маркерного субстрата ABCB1-белка, однако не влияет на интенсивность его экскреции, что характеризует прямое ингибирующее влияние протестированного вещества на функциональную активность ABCB1-белка слизистой оболочки тонкого кишечника. Ключевые слова: ABCB1-белок; ингибиторы; полисахариды растительного происхождения; пижма обыкновенная; кролики-самцы породы Шиншилла.
I.P. Pavlov Russian Medical Biological Herald, 2019
Background. P-glycoprotein (Pgp, ABCB1-protein) is a membrane transporter with broad substrate sp... more Background. P-glycoprotein (Pgp, ABCB1-protein) is a membrane transporter with broad substrate specificity that is localized in hepatocytes, enterocytes, epithelial renal tubules, and also in tissue barriers, including blood-brain barrier (BBB). Increased Pgp activity in BBB is one of the reasons for the pharmacoresistance of a number of CNS diseases. Aim. Analysis of Pgp functional activity in BBB during experimental Parkinson's syndrome. Materials and Methods. The work was performed on 90 Wistar rats, divided into 3 series (n=30 in each). The 1 series (control) was subcutaneously injected sunflower oil once a day for 7 days, and Pgp activity in BBB was assessed on the 8th day. The 2 and 3 series (pathology control) - were administered rotenone at a dose of 2.5 mg/kg once a day for 7 and 28 days respectively to simulate parkin-sonism. At the end of the experiment Pgp activity was estimated. To confirm Parkinson's syndrome, in addition to the clinical picture, level of dopam...
I.P. Pavlov Russian Medical Biological Herald, 2018
P-glycoprotein (Pgp, ABCB1-protein) is a membrane transporter protein that plays the key role in ... more P-glycoprotein (Pgp, ABCB1-protein) is a membrane transporter protein that plays the key role in pharmacokinetics of drugs with a broad spectrum of action. Substrates of this transporter are some medical drugs (antibacterial, antiretroviral, hypotensive) that are prescribed to pregnant women for long-term intake, sometimes throughout the whole gestation period. Aim to study the activity of Pgp on the organism level in rabbits of Soviet Chinchilla breed in pregnancy. Materials and Methods. The study was performed on 21 Soviet Chinchilla female rabbits (3000-3500 g). The animals were divided into 3 series. The first series (n=6) included rabbits with 7 days of pregnancy; the second series (n=5) - animals with 14 days of pregnancy; the third series (n=10) - rabbits with 21 days of pregnancy. 7 Days before the study and in the indicated gestation periods, functional activity of Pgp was assessed by the pharmacokinetics of marker transporter substrate – fexofenadine, after its single oral...
I.P. Pavlov Russian Medical Biological Herald, 2018
Inhibition of Pglycoprotein transporter protein (ABCB1protein, Pgp) is a promising method to incr... more Inhibition of Pglycoprotein transporter protein (ABCB1protein, Pgp) is a promising method to increase the effectiveness of pharmacotherapy in different pathologies: neoplastic diseases, epilepsy, cerebral circulation disorders. Pgp is a large transmembrane protein that provides efflux of a wide range of endo and xenobiotics from cells, and plays a significant role in pharmacokinetics of many medical drugs. Nowadays not a single synthetic inhibitor of the transporter is used in clinical practice due to nonselectivity of action, toxicity and high cost. Medicinal herbal remedies possess different pharmacological and therapeutic effects, rarely cause side effects and are economically accessible. This review presents the results of experiments in which affiliation of the oligo and polysaccharides to substrates and inhibitors of Pgp was analyzed, and which precondition further studies of other plant derived polysaccharides. Possibilities of using plant derived nonstarch polysaccharides in...
Institute of information technology, 2021
The article discusses the new role of pregnane X receptor (PXR) under conditions of oxidative and... more The article discusses the new role of pregnane X receptor (PXR) under conditions of oxidative and nitrosative stress. The results showed that the effect of hydrogen peroxide and S-nitrosoglu-tathione in high concentrations on Caco-2 cells leads to a decrease in cell viability, which is accompanied by an increase in the amount of PXR. These changes are offset by the addition of ketoconazole (inhibitor of PXR) to the medium.
Uploads
Papers by Aleksey Shchulkin