средство, стимулирующее продукцию тиреотропного и тиреоидных гормонов

Формула изобретения

Пептид структурной формулы Lys-Glu-Asp-Gly, стимулирующий продукцию тиреотропного гормона гипофизом и тиреоидных гормонов щитовидной железой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, а именно к эндокринологии, и может быть использовано для стимуляции продукции тиреоидных гормонов щитовидной железой.

Тиреоидные гормоны: тироксин (Т4) и трийодтиронин (Т3), являются йодсодержащими гормонами, которые синтезируются А клетками (тироцитами) фолликулов щитовидной железы. Известно, что тироидные гормоны необходимы для нормального роста и развития организма. Они контролируют образование тепла, скорость поглощения кислорода, участвуют в поддержании нормальной функции дыхательного центра, оказывают инотропный и хронотропный эффекты на сердце, увеличивают количество b-адренергических рецепторов в сердечной и скелетной мышцах, жировой ткани и лимфоцитах, увеличивают образование эритропоэтина и повышают эритропоэз, стимулируют моторику желудочно-кишечного тракта, стимулируют синтез многих структурных белков в организме (1). При изменении функционального статуса щитовидной железы наблюдаются нарушения в работе сердечно-сосудистой, нервной систем, а так же нарушения всех видов обмена веществ, особенно связанных с выделением энергии, сдвиги в системе иммунитета и гемостаза, ухудшается дифференцировка растущих тканей, что в сумме приводит к тотальном изменениям во всех органах и системах (2). Функция щитовидной железы находится под контролем центральных органов эндокринной системы - гипоталамуса и аденогипофиза (3). Непосредственно на синтетическую деятельность щитовидной железы влияет ТТГ. Тиреотропный гормон (синоним: тиреотропин, тиротропин) - гликопротеин с молекулярной массой 28000, молекула которого состоит из а-субъединицы и b-субъединицы, определяющей видовую специфичность гормона. ТТГ стимулирует рост и пролиферацию фолликулярных клеток щитовидной железы, усиливает ее кровоснабжение, метаболизм, стимулирует образование тиреоидных гормонов тироксина (Т4) и трийодтиронина (Т3). Дефицит ТТГ (при выпадении тиреотропной функции гипофиза) сопровождается снижением секреции тиреоидных гормонов, при этом масса щитовидной железы хотя и уменьшается, но не резко; для увеличения массы щитовидной железы требуется уровень ТТГ, в 100 раз превышающий его содержание, необходимое для стимуляции ее функциональной активности. Специфичность действия ТТГ заключается в ускорении метаболизма йода в щитовидной железе, его задержке и органификации и воздействии на собственно секрецию синтезированных тиреоидных гормонов, т.е. на их высвобождение из комплекса с тиреоглобулином. Одновременно ТГГ повышает интенсивность обмена веществ в самой железе. Действие ТТГ опосредуется через специфические рецепторы на мембранах фолликулярных клеток щитовидной железы, в результате чего активируется их аденилатциклазная система (3).

Известно средство тиролиберин, взятое в качестве прототипа. Это синтетический пептид, являющийся аналогом тиролиберина гипоталамуса, способный стимулировать синтетическую функцию щитовидной железы через стимуляцию тиротрофов аденогипофиза. Под влиянием данного препарата происходит усиление синтеза ТТГ передней долей аденогипофиза, что, в свою очередь, приводит к повышению образования тиреоидных гормонов щитовидной железой. Коммерческое название данного вещества - Рифатироин (Rifathyroinum) - синонимы: Тиролиберин, Либерол, Протирелин (Protirelin), Гиртонин (Hirtonin), Релефакт TRH (Relefact TRH), Типинон (Thypinone), Тирефакт (Thyrefact), Тиреган (Tiregan) (4). Все эти препараты химически соответствуют трипепетиду с формулой: пироглутамил-гистидил-пролинамид.

По данным ряда авторов (5) введение данного вещества в дозе 5 мкг на килограмм здоровым людям приводит к увеличению Т3 в 1,6, Т4 в 1,39, ТТГ в 3,35 (табл.1).

Таблица 1 Влияние тиролиберина на синтез тиреоидных гормонов и ТТГ у здоровых людей (М±m)
Изучаемые показатели	Здоровые люди
	Исходные данные	После введения тиролиберина
Т4	46,7±7,96	65,2±6,21
Р		<0,05
Т3	0,72±0,26	1,2±0,45
Р		<0,01
ТТГ	5,33±1,96	17,86±4,52
P		<0,05
При введении тиролиберина больным вторичным гиротиреозом гипофизарной природы происходит увеличение Т3 в 1,3, Т4 в 1,06, ТТГ в 1,07 (табл.2).
Таблица 2 Влияние тиролиберина на синтез тиреоидных гормонов и ТТГ у людей со вторичным гипотиреозом гипофизарной природы (М±m)
Изучаемые показатели	Больные вторичным гипотиреозом гипофизарной природы
	Исходные данные	После введения тиролиберина
Т4	24,8±4,82	26,4±6,32
Р		>0,5
Т3	0,42±0,15	0,55±0,11
P		>0,5
ТТГ	5,62±2,02	6,02±1,82
P		>0,5

Тиролиберин принимает участие в регуляции ряда нервных и психических функций (уровень бодрствования, сон, эмоции, обучение, память). Характерной особенностью тиролиберина является его способность стимулировать угнетение дыхания, а также ослаблять неврологическую симптоматику при черепно-мозговых травмах и сотрясениях мозга (6). Тиролиберин взаимодействует с различными медиаторными системами, такими как холинергическая/катехоламинергическая, опиоидная, ГАМК-ергическая и др (7). Особенно выражено взаимодействие тиролиберина с холинергической системой (8). Это взаимодействие обусловило применение тиролиберина при ряде заболеваний с недостаточностью функционирования холинергических структур (некоторые виды деменции и миопатии) (9). Тиролиберин оказывает центральный стимулирующий эффект, который сочетается с его ноотропной активностью, а также антидепрессантное действие (10).

В связи с вышесказанным основное применение препарата в клинике - лечение ряда заболеваний ЦНС, главным образом, повреждения головного и спинного мозга, абстинентный синдром при алкоголизме, а также депрессии различной этиологии (10, 11, 12, 13). В качестве средств, повышающих синтетическую функцию щитовидной железы, данные препараты не применяют, а используют в лечебной практике лишь как диагностические средства при дифференцировке первичных и вторичных гипотиреозов (13). Применение их в качестве лечебных препаратов затруднено из-за слабого биологического эффекта (5) и наличия большого числа нежелательных побочных эффектов. К данным нежелательным эффектам относится гиперпролактинемия, колебания артериального давления, головная боль, слепота, светобоязнь, тревожность, потливость, ощущение кома в горле, чувство сжатия в груди, апоплексия гипофиза, боль в животе, ксеростомия, неприятный привкус во рту, аллергические реакции; покраснение и болезненность в месте введения (4, 10, 11, 12, 13).

В качестве средства, стимулирующего продукцию тиреоидных гормонов щитовидной железой и ТТГ гипофизом, используют синтетический пептид структурной формулы Lys-Glu-Asp-Gly.

Данный пептид представляет собой белый кристаллический порошок, хорошо растворимый в воде. На его основе изготовляют водный раствор с содержанием пептида 10 mg в 1 мл. Пептид со структурой Н - Lys-Glu-Asp-Gly -ОН имеет молекулярную массу 447,45 (на свободный пептид). Содержание основного вещества по оптической плотности ( 230 nm)>95%, колонка; Delta Рак, С - 18, 100А, 3,9×150 nm, 5 ; градиент (1-25)% MeCN в 0,1% TFA.

Синтез пептида осуществляют на твердой фазе с использованием Вос-схемы, структуру полученного пептида подтверждают масс-спектрометрическим анализом. Тетрапептид передней доли гипофиза представляет собой комбинацию аминокислот в последовательности Lys-Glu-Asp-Gly (14).

При экспериментальном изучении специфической активности заявляемого средства выявлена его способность стимулировать работу щитовидной железы и тиреотрофов аденогипофиза у интактных птиц, а также выявлена способность повышать уровень тиреоидных гормонов и ТТГ у гипофизэктомированных птиц. Это подтверждается следующими примерами.

Пример 1. Влияние пептида Lys-Glu-Asp-Gly на синтез тиреоидных гормонов у интактных птиц.

В работе было задействовано 100 птиц породы КРОСС «Родонит-2» линия PC в возрасте 1 года. Интактным птицам вводили Lys-Glu-Asp-Gly с учетом циркадных биоритмов - с 10 до 11 часов утра, 1 раз в сутки, внутримышечно по 0,1 мг/кг массы на протяжении 10 дней. В соответствии с рекомендациями (15) эксперимент проводился на однополых птицах - петухах. Для забора необходимого материала все птицы на 40 сутки после гипофизэктомии подвергались глубокому эфирному наркозу, и у них изымалось необходимое количество крови. Уровень Т3, Т4 и ТТГ определяли на 40 сутки после начала введения препарата. Определение уровня гормонов проводили с применением реагентов для иммуноферментного определения тироксина, трийодтиронина и ТТГ в сыворотке крови. Установлено, что применение Lys-Glu-Asp-Gly в указанной дозе приводило к увеличению содержания Т3 в сыворотке крови в 2,48 раз, Т4 в 1,43 раза, а ТТГ в 1,24 раза. Полученные данные приведены в табл.3.

Таблица 3 Влияние пептида Lys-Glu-Asp-Gly на синтез тиреоидных гормонов и ТТГ у интактных птиц (М±m)
Изучаемые показатели	1	2
	Интактные птицы	Птицы, получавшие Lys-Glu-Asp-Gly
	n=50	n=50
Т3	23,1±2,71	57,2±3,24
Р		<0,0001
Т4	128,8±3,1	185,47±3,8
Р		<0,0001
ТТГ	0,135±0,012	0,167±0,015
P		<0,1
Условные обозначения: Р - достоверность различий между 1 и 2.

Пример 2. Влияние пептида Lys-Glu-Asp-Gly на синтез тиреодных гормонов у гипофизэктомированных птиц. Эксперименты поставлены на птицах породы КРОСС «Родонит-2» линия PC (в возрасте 1 года). Всего в работе было задействовано 150 птиц, из которых 8 составили естественную убыль. Каждая группа содержала от 45 до 50 птиц. Объектами исследования служили сыворотка крови экспериментальных животных. Исследуемый препарат вводился с учетом циркадных биоритмов - строго с 10 до 11 часов утра, 1 раз в сутки, внутримышечно по 0,1 мг/кг массы на протяжении 10 дней, начиная с 5 суток после операции. Уровень Т3, Т4 и ТТГ определяли на 40 сутки после начала введения препарата. Определение уровня гормонов проводили с применением реагентов для иммуноферментного определения тироксина, трийодтиронина и ТТГ в сыворотке крови. Контрольной группе птиц ежедневно в течение 10 дней внутримышечно вливали 1 мл физиологического раствора.

Установлено, что применение пептида Lys-Glu-Asp-Gly приводило к повышению уровня Т3 в 2,38 раз, Т4 в 1,5 раза, уровень ТТГ не увеличивался. Полученные данные приведены в табл.4.

Таблица 4 Влияние пептида Lys-Glu-Asp-Gly на синтез тиреоидных гормонов, после гипофизэктомии (М±m)
Изучаемые показатели	1	2	3
	Интактные птицы	Гипофизэктомированные птицы	Гипофизэктомированные птицы, получавшие Lys-Glu-Asp-Gly
	n=50	n=45	n=47
Т3	32,1±2,71	12,7±2,81	30,2±0,21
Р1		<0,001
Р2			<0,001
Т4	128,8±3,1	72,3±2,7	107,2±3,6
Р1		<0,001	<0,001
Р2			<0,001
ТТГ	0,914±0,016	0,317±0,011	0,363±0,011
Р1		<0,001	<0,001
Р2
Условные обозначения: Р1 - достоверность различий между 1, и 2, 3; Р2 - достоверность различий между 2 и 3.

Таким образом, при экспериментальном изучении специфической активности заявляемого средства установлено, что пептид Lys-Glu-Asp-Gly способен стимулировать продукцию тиреотропного гормона гипофизом и тиреоидных гормонов щитовидной железой в дозе, в пять раз меньшей, чем прототип (тиролиберин), и обладает большей биологической активностью, а также не приводит к развитию побочных эффектов. Предлагаемое средство может найти применение для профилактики и лечения широкого спектра заболеваний щитовидной железы, и гипофиза сопровождающихся гипотиреоидными состояниями.

Источники информации

1. Балоболкин М.И. Состоянии и перспективы изучения проблемы физиологии и патологии щитовидной железы. // Тер. архив. - 1997. - №10. - С.5-11.

2. Аметов А.С., Грановская-Цветкова A.M. Гипотиреоз. // Клин, фармакол., терапия. - 1997. - №6 (1). - С.65-68.

3. Алешин Б.В., Губский В.И. Гипоталамус и щитовидная железа. // Медицина. М. - 1983. - 184 С.

4. Машковский М. Д. Лекарственные средства. // М.: Медицина - 1998 - т.2, гл.14, С 463.

5. Королюк И.П., Новицкий А.А. Фукнциональный тест тиреотропным рилизинг - гормоном in vitro. // Медицинская радиология - 1979 - №2, С 9.

6. Horita A. An update on the CNS action of TRH and its analogs. Life Sciences, 1998, v.62, pp.1443-1448.

7. Ашмарин И.П., Кулашев А.П., Чепурнов С.А. Каскадные однонаправленные регуляторные процессы, осуществляемые короткоживущими пептидами (тиролиберин). Физиологический журнал СССР, 1989, т.75, №5, 627-637.

8. Bunevicius R., Matutevicius V. Short-lasting behavioral effects of TRH in depressed woman: results of placebo-controlled study. Psychoneuroendocrinology, 1993, v.18. №5-6, pp.445-449.

9. Iversen E. Thyrotropin releasing gormone. Danish Medical Bulletin, 1995, v.42, №3, pp.257-268.

10. Прохорова И.С., Кудряшов В.В. Психотропное действие лизил-вазопрессина и тиролиберина. Психиатрическая эндокринология, М., 1988 - С 104-105.

11. Loosen Р. Т., Prange A. J., Wilson I.C. TRH (Protirelin) in depressed alcoholic men. Arch. Gen. Psychiatry, 1979, v.36, pp.540-547.

12. Marangell L. В., George M. S., Callahen A. M. et al. Effects of intrathecal protirelin in refractory depressed patients. Arch. Gen. Psychiatry, 1997, v.54, №.3, pp.214-222.

13. Приказ МЗ РФ №292 от 28.07.1999 г.

14. Хавинсон В.Х. Способ получения пептидов, обладающих тканеспецифической активностью, и фармокологических композиций на их основе / В.Х.Хавинсон // Патент на изобретение №2161501. - 2001.

15. Авзалов Р.Х. Гематологические и иммунологические показатели кур в различные возрастные периоды в зависимости от применения биологически активных препаратов / Р.Х. Авзалов // Вестник ОГУ. - 2003. - №6. - С.156-160.