Zikonotyd został wprowadzony jako nowy nieopioidowy lek na przewlekły ból. Strukturalnie jest to peptyd, syntetyczny analog konotoksyny omega, pochodzący ze ślimaka morskiego Conus magus. Wrażliwe na napięcie kanały wapniowe typu N odgrywają rolę w przekazywaniu bodźców nocyceptywnych, a także są zaangażowane w uwalnianie neuroprzekaźników ważnych w przekazywaniu bólu. Korzyści terapeutyczne zikonotydu wynikają z jego silnej i selektywnej blokady wrażliwych na napięcie kanałów wapniowych typu neuronalnego. Blokada kanałów powoduje tłumienie nieprawidłowych wyładowań ektopowych z miejsca urazu lub zwojów korzenia grzbietowego, prawdopodobnie skutkując zmniejszoną neuroplastycznością i zmniejszoną transmisję synaptyczną, która prowadzi do powstawania przewlekłych zespołów bólowych. zespołów przewlekłego bólu. Zaletą zikonotydu jest to, że nie występuje tolerancja, natomiast wady związane z zikonotydem to potrzeba podawania dokanałowego i znaczne neurotoksyczności. i znaczna neurotoksyczność związana z jego stosowaniem. Kiedy w badaniach klinicznych wykazano, że zikonotyd ma działanie synergistyczne lub wartość dodaną do działania morfiny. Zikonotyd, wcześniej znany również jako SNX-111, reprezentuje nową klasę środków, blokery kanału wapniowego typu N. Mogą one stanowić kolejną opcję dla pacjentów z opornym na leczenie bólem i i zespołami bólu opornego na leczenie. --- TŁO: Autorzy zbadali rolę różnych wrażliwych na napięcie kanały wapniowe wyrażone w presynaptycznych zakończeniach aferentnych w substancji P uwalnianie i zachowanie nocyceptywne wywołane przez formalinę śródplazmatyczną poprzez badanie efekty intratekalnie dostarczonego N- (zikonotyd), T- (mibefradil) i blokery kanałów wapniowych wrażliwych na napięcie typu L (diltiazem i werapamil). METODY: Szczury otrzymały dokanałowe leczenie wstępne solą fizjologiczną lub dawkami morfiny, zikonotydu, mibefradilu, diltiazemu lub werapamilu. Wpływ tych wstrzyknięć na wzdrygnięcie wywołane przez formalinę dooponową (5%, 50 μl) był ilościowo. Aby ocenić uwalnianie substancji P, częstość występowania internalizacji receptora neurokininy-1 w ipsilateralnej i kontralateralnej blaszce I określono w immunofluorescencji w tkankach barwionych immunofluorescencyjnie. WYNIKI: Morfina dokanałowa (20 μg), zikonotyd (0,3, 0,6 i 1 μg), mibefradil (100 μg, ale nie 50 μg), diltiazem (500 μg, ale nie 300 μg) i werapamil (200 μg, ale nie 50 i 100 μg) zmniejszyły wzdrygnięcie łapy w fazie 2 w porównaniu z kontrolą nośnika (P < 0,05), bez wpływu na fazę 1. Zikonotyd (0,3, 0,6 i 1 μg) i morfina (20 μg) znacząco hamowały internalizację receptora neurokininy-1 internalizację receptora neurokininy-1 (P <0,05), ale mibefradil, diltiazem i werapamil przy najwyższe dawki nie miały wpływu. WNIOSEK: Wyniki te podkreślają rolę in vivo typu N, ale nie T- i blokery kanałów wapniowych wrażliwych na napięcie typu L w mediowaniu wywołane bodźcem uwalnianie substancji P z małych pierwotnych aferentów i sugeruje że blokery kanałów wapniowych wrażliwych na napięcie typu T i L wywierają efekty przeciwbólowe poprzez działanie na inne populacje aferentne lub mechanizmy obejmujące pobudliwość postsynaptyczną. --- Kanały wapniowe Ca(V)2.2 (typu N) są kluczowymi regulatorami neurotransmisji. Dowody pochodzące od znokautowanych zwierząt i badania lokalizacyjne sugerują, że kanały Ca(V)2.2 odgrywają kluczową rolę w transmisji nocyceptywnej. Dodatkowo, zikonotyd, selektywny peptydowy inhibitor kanałów Ca(V)2.2, jest klinicznie stosowany w leczeniu bólu opornego na leczenie. Jednak stosowanie zikonotydu jest ograniczone przez jego niskim indeksem terapeutycznym, który uważa się, przynajmniej częściowo, za konsekwencję hamowania kanałów Ca(V)2.2 przez zikonotyd niezależnie od stanu kanału. Późniejsze wysiłki skupiły się na odkryciu inhibitorów zależnych od stanu które preferencyjnie wiążą się z nieaktywnym stanem kanałów Ca(V)2.2 w celu aby osiągnąć lepszy profil bezpieczeństwa w stosunku do zikonotydu. Znacznie mniej uwagi uwagi poświęcono zrozumieniu kinetyki wiązania tych inhibitorów zależnych od stanu. Tutaj opisujemy nowatorski test oparty na elektrofizjologii elektrofizjologii na zautomatyzowanej platformie zaprojektowanej do różnicowania inhibitorów Ca(V)2.2 na podstawie ich połączonej zależności od stanu i kinetyki. Bardziej dokładniej, test ten ocenia blokadę stanu nieaktywnego, blokadę stanu zamkniętego, i monitoruje kinetykę odzyskiwania z bloku, gdy kanały poruszają się między stanami. Dodatkowo opisano test zależny od zastosowania, który wykorzystuje ciąg impulsów depolaryzujących do napędzania kanałów. impulsów depolaryzujących, aby doprowadzić kanały do podobnego poziomu inaktywacji dla porównania. Ten zależny od zastosowania protokół dostarcza również informacji na temat kinetyki rozwoju bloku. Dane są dostarczane, aby pokazać, w jaki sposób te testy mogą być wykorzystać do badania różnorodności kinetycznej w obrębie i pomiędzy klasami chemicznymi. --- Kanał wapniowy typu N jest członkiem rodziny wrażliwych na napięcie kanałów wapniowych i odgrywa główną rolę w regulacji uwalniania neuroprzekaźników w ośrodkowym i obwodowym układzie nerwowym. w ośrodkowym i obwodowym układzie nerwowym. Hamowanie kanału wapniowego typu N przez dokanałowe podanie blokera specyficznego dla kanału omega-konotoksyny MVIIA (zikonotyd) jest skuteczne w leczeniu silnego bólu przewlekłego. przewlekłego bólu. Podczas gdy żadne doustnie aktywne małe cząsteczki blokujące kanał wapniowy typu N są obecnie dostępne, odkrycie takich potencjalnie takich potencjalnie cennych środków terapeutycznych skorzystałoby na wiarygodnym teście o wysokiej przepustowości. Jednak test aktywności kanału wapniowego typu N poprzez pomiar napływu wapnia przy użyciu komórek nieadherentnych w sposób wysokoprzepustowy nie został wcześniej prawdopodobnie ze względu na szereg przeszkód technicznych. Na przykład pomiar poziomów wapnia w nieprzylegających komórkach przy użyciu konwencjonalnych wskaźników wapnia, takich jak wapnia, takich jak Fluo-3 lub Fluo-4, wymaga przeładowania komórek w zawiesinie w zawiesinie, a następnie usunięcia barwnika pozakomórkowego. Ogranicza to przepustowość przepustowość płytki i wymaga ciągłego obchodzenia się z komórkami. Aby zbadać aktywność kanału wapniowego typu N przy użyciu nieadherentnej linii komórkowej w sposób o wysokiej przepustowości. sposób, zbadaliśmy zastosowanie zestawów do oznaczania wapnia bez zmywania firmy Molecular Devices Corp. (Sunnyvale, CA): FLIPR Calcium, FLIPR Calcium Plus i FLIPR Calcium 3. Pokazujemy tutaj, że zestaw testowy FLIPR Calcium 3 może być używany z nieadherentnymi komórkami IMR-32 do pomiaru wywołanego potasem, omega-konotoksyny MVIIA z wysoką przepustowością (15 000 punktów danych/dzień), wysokiej jakości (Z około 0,6) i minimalnej obsłudze komórek. Zatem, ten test może być wykorzystany do niezawodnego i wydajnego przesiewania dużych związków w poszukiwaniu małocząsteczkowych blokerów kanału wapniowego typu N. --- Zikonotyd (SNX-111), selektywny bloker neuronalnych kanałów wapniowych wrażliwych na napięcie typu N jest antynocyceptywny, gdy jest podawany dokanałowo. Jest jest obecnie badany klinicznie w leczeniu złośliwych i nienowotworowych zespołów bólowych. Niniejsze badanie zostało podjęte w celu porównania i porównanie właściwości antynocyceptywnych zikonotydu, morfiny i klonidyny w szczurzym modelu bólu pooperacyjnego. szczurzym modelu bólu pooperacyjnego. Ból pooperacyjny był wytwarzany przez wykonanie podłużnego nacięcia przez skórę, powięź i mięśnie podeszwowej strony lewej tylnej łapy. lewej tylnej łapy. Procedura ta spowodowała natychmiastowe (0,5 godziny po zabiegu) i długotrwała (4-7 dni po operacji) hiperalgezja cieplna i alodynia mechaniczna w uszkodzonej tylnej łapie. Progi bólu w przeciwległej tylnej łapie były bez zmian. Podany jeden dzień po operacji nacięcia, dooponowo zikonotyd blokował ustaloną hiperalgezję cieplną w zranionej tylnej łapie w sposób sposób zależny od dawki, dając ED (50) 4 h), ale odwracalną (<24 h) blokadę ustalona alodynia mechaniczna. Podawany jeden dzień po operacji, dooponowe wstrzyknięcie bolusa morfiny zależnie od dawki blokowało ciepło hiperalgezja w zranionej tylnej łapie z ED (50) 1,6 mikrog (2,1 nmol) i reakcje nocyceptywne na ciepło w normalnej tylnej łapie z ED (50) 2.7 mikroga (3,6 nmol). Efekty były natychmiastowe i krótkotrwałe (</=1 h). Dożylne wstrzyknięcie wstrzyknięcie bolusa 3 mg / kg (1,1 mikromola / kg) zikonotydu, podawanego albo przed lub po operacji nacięcia, nie miało wpływu na progi bólu termicznego mierzone w uszkodzonej lub normalnej tylnej łapie. W przeciwieństwie do tego, dootrzewnowe wstrzyknięcia 2 mg/kg (2,6 mikromola/kg) morfiny i 2,5 mg/kg (9,4 mikromola/kg) klonidyna blokowała hiperalgezję cieplną w zranionej tylnej łapie; morfina, ale nie klonidyna, również podwyższone progi odpowiedzi nocyceptywnej termicznej (cieplnej) w normalna tylna łapa. Wyniki tego badania pokazują, że dokanałowy zikonotyd jest antynocyceptywny w szczurzym modelu nacięcia bólu pooperacyjnego i jest bardziej silniejszy, dłużej działający i bardziej specyficzny w swoim działaniu niż dokanałowa morfina. morfina. --- Kanały sodowe bramkowane napięciem (VGSC) to duże białka transmembranowe, które przewodzą jony sodu przez błonę i w ten sposób generują sygnały komunikacji między wieloma rodzajami tkanek. Są one odpowiedzialne za generowanie i propagację potencjałów czynnościowych w komórkach pobudliwych, w ścisłej współpracy współpracy z innymi kanałami, takimi jak kanały potasowe. Dlatego defekty genetyczne defekty w genach kanałów sodowych mogą powodować wiele różnych chorób, ogólnie nazywanych "kanałopatiami". zwanych "kanałopatiami". Pierwszy wgląd w mechanizm działania działania i zaangażowania kanałów sodowych pochodzą od Hodgkina i Huxleya, za co otrzymali oni Nagrodę Nobla w 1963 roku. Koncepcje te nadal nadal stanowią podstawę do zrozumienia funkcji VGSC. Kiedy VGSC wyczuwają wystarczającą zmianę potencjału błonowego, są one aktywowane i w konsekwencji generują masywny napływ jonów sodu. Natychmiast po tym kanały zaczynają inaktywować, a prądy zmniejszają się. W stanie inaktywacji kanały pozostają oporne na nowe bodźce i muszą powrócić do stanu zamkniętego, zanim będą podatne na nową depolaryzację. Z drugiej strony, badania z neurotoksynami neurotoksynami, takimi jak tetrodotoksyna (TTX) i saksytoksyna (STX), również w dużej mierze przyczyniły się do naszego dzisiejszego zrozumienia struktury i funkcji kanałów jonowych, a w szczególności VGSC. w szczególności. Co więcej, neurotoksyny działające na kanały jonowe okazały się być cennymi związkami wiodącymi w opracowywaniu nowych leków dla ogromnego zakresu chorób, w które zaangażowane są kanały jonowe. Niedawny przykład syntetycznej neurotoksyny, która trafiła na rynek, jest zikonotyd (Prialt(®), Elan). Oryginalny peptyd oryginalny peptyd, ω-MVIIA, pochodzi od ślimaka stożkowatego Conus magus, a teraz zatwierdzony przez FDA/EMA do leczenia silnego bólu przewlekłego poprzez blokowanie poprzez blokowanie napięciowych kanałów wapniowych typu N we włóknach bólowych. Niniejszy przegląd koncentruje się na aktualnym stanie badań nad neurotoksynami działającymi na VGSC, ich wkładzie w dalsze odkrywanie struktury i funkcji VGSC oraz ich potencjał jako nowych związków wiodących w rozwoju leków. w rozwoju leków. --- Akumulacja wapnia po eksperymentalnym urazowym uszkodzeniu mózgu (TBI) została wykazano, że jest istotnym składnikiem patofizjologicznym, który może zagrażać funkcjonowaniu mitochondriów i przeżyciu komórek. Konopeptyd omega-konopeptyd SNX-111, znany również jako zikonotyd, jest silnym antagonistą antagonistą kanału wapniowego typu N bramkowanego napięciem i wykazał znaczące neuroprotekcyjny wpływ na uszkodzenie neuronów wywołane niedokrwieniem. Aby określić czy związek ten byłby skuteczny w zmniejszaniu akumulacji wapnia związane z TBI, SNX-111 podawano dożylnie szczurom 1 godzinę po umiarkowanym (2,2 do 2,75 atm) bocznym urazie płynowo-udarowym (lub pozorowanym) w dawkach 1 (n = 30), 3 (n = 31) lub 5 (n = 30) mg/kg; inna grupa otrzymała 0,9% roztwór soli fizjologicznej (n = 35). Mózgi zostały przetworzone do autoradiografii wapnia 45 (45Ca) autoradiografii w 6, 12, 24, 48 i 96 godzin po urazie. Gęstość optyczna gęstości optycznej 20 obszarów korowych i podkorowych. Uszkodzone zwierzęta, którym podawano roztwór soli fizjologicznej, wykazywały znaczny wzrost wychwytu 45Ca w 12 regionach ipsilateralnych do miejsca urazu. Najbardziej znaczące wzrosty były widoczne w ipsilateralnej korze mózgowej. SNX-111 zmniejszał wywołaną urazem akumulację wapnia w ipsilateralnej korze mózgowej w sposób w sposób zależny od dawki, mierzony po 6, 12 i 48 godzinach od urazu. Te indukowane lekami redukcje akumulacji wapnia były tak wysokie, jak 75% w ipsilateralna kora mózgowa i do 50% w innych ipsilateralnych regionach (w tym wzgórzu i hipokampie). W związku z tym wyniki sugerują, że pourazowe blokowanie bramkowanego napięciem kanału wapniowego typu N po urazie zmniejsza przedłużoną, indukowaną urazem akumulację wapnia. --- Istnieją silne dowody farmakologiczne, biologiczne i genetyczne potwierdzające rolę kanałów wapniowych typu N (CaV2.2) w nocycepcji. Istnieją również dane dane walidacyjne z zikonotydu, selektywnego inhibitora peptydylowego CaV2.2 stosowanego klinicznie w leczeniu bólu opornego na leczenie. Niestety, użyteczność zikonotydu jest ograniczona przez jego wąskie okno terapeutyczne i wymaganą dokanałową drogę podania. podawania. Główny nacisk położono na identyfikację zależnych od stanu inhibitorów CaV2.2 w celu poprawy marginesów bezpieczeństwa. Znacznie mniej uwagi poświęcono jednak poświęcono jednak scharakteryzowaniu kinetyki inhibitorów CaV2.2 jako środka do dalszego różnicowania związków i maksymalizacji potencjału terapeutycznego. Tutaj my przedstawiamy szczegółową charakterystykę inhibitora CaV2.2 T4 pod względem jego zależności od stanu, zależności od zastosowania, kinetyki i mechanizmu hamowania. Związek T4 wykazywał >20-krotną różnicę w sile działania, gdy był mierzony w warunkach warunkach inaktywacji (IC50=1,1 μM) w porównaniu do warunków stanu zamkniętego (IC50=25 μM). Przy 3 μM, T4 powodował 15-krotne hiperpolaryzujące przesunięcie w krzywej inaktywacji w krzywej inaktywacji dla CaV2.2, nie mając jednocześnie wpływu na aktywację kanału. Aby ocenić właściwości kinetyczne T4 w bardziej fizjologiczny sposób, jego kinetykę hamowania oceniano w temperaturze 32°C przy użyciu 2 mM Ca(2+) jako nośnika ładunku jako nośnika ładunku. Co zaskakujące, szybkość ponownego nagradzania kanałów CaV2.2 przy hiperpolaryzowanych potencjałach była podobna zarówno w obecności, jak i nieobecności T4. Było to w w przeciwieństwie do innych związków, które znacznie opóźniały ponowne nagradzanie. Ponadto, T4 hamował kanały CaV2.2 silniej, gdy inaktywacja kanału była napędzana przez toniczną depolaryzację podprogową, a nie przez protokół zależny od użycia protokół, pomimo podobnych poziomów inaktywacji. --- Pomimo wysokiej homologii sekwencji, neurotoksyny peptydowe omega-konotoksyna MVIIA i MVIIC selektywnie blokują kanały wapniowe typu N i P/Q, odpowiednio. Aby zbadać mechanizm rozpoznawania podtypów kanałów wapniowych, dwa chimeryczne analogi omega-konotoksyny MVIIA i MVIIC zostały zsyntetyzowane przez wymianę ich N- i C-końcowych połówek. Test wiązania dla kanałów wapniowych typu N- i P/Q wykazały, że reszty aminokwasowe ograniczone do N-końcowej połowy są ważne dla rozpoznawania kanałów typu N, podczas gdy niezbędne reszty do rozpoznawania kanałów typu P / Q są szeroko rozłożone na cała cząsteczka omega-konotoksyny. --- Zikonotyd jest selektywnym, silnym i odwracalnym blokerem neuronalnych kanałów wapniowych typu N wrażliwych na napięcie kanałów wapniowych (VSCC). Morfina jest agonistą receptorów mu-opioidowych i hamuje kanały VSCC typu N poprzez mechanizm sprzężenia z białkiem G. Oba środki mają działanie antynocyceptywne, gdy są podawane dokanałowo (dokanałowo). W niniejszym badaniu zbadano ostre i przewlekłe (7-dniowe) interakcje zikonotydu i morfiny podawanych dokanałowo na nocycepcję w kilku zwierzęcych modelach bólu. W badaniu ostrym, dokanałowe wstrzyknięcia bolusa morfiny i samego zikonotydu powodowały zależne od dawki hamowanie wywołanych formaliną tonicznych reakcji wzdrygnięcia i reakcji wycofania na ucisk łapy. Połączenie zikonotydu i morfiny powodowało addytywne hamowanie tonicznych reakcji wzdrygnięcia wywołanych formaliną i znaczące przesunięcie w lewo przesunięcie krzywej dawka-odpowiedź morfiny w teście nacisku na łapę. Po przewlekły (7-dniowy) wlew dokanałowy, zikonotyd zwiększał analgezję morfiny w teście formaliny. w teście formaliny. W przeciwieństwie do tego, przewlekła dooponowa infuzja morfiny powodowała tolerancję na analgezję, ale nie wpływał na antynocycepcję zikonotydu. Antynocycepcja wytwarzana przez sam zikonotyd była taka sama, jak obserwowana, gdy związek był podawany razem z morfiną szczurom tolerującym morfinę. W testach testy zanurzenia w gorącej płytce i ogonie, przewlekły dokanałowy wlew morfiny prowadził do szybkiej tolerancji, podczas gdy zikonotyd powodował trwałą analgezję bez utrata siły działania przez cały okres infuzji. Chociaż zikonotyd w połączeniu z morfiną powodował pozornie synergistyczne działanie przeciwbólowe podczas początkowej fazy ciągłego wlewu, nie zapobiegał tolerancji morfiny na analgezję. tolerancji na analgezję. Wyniki te pokazują, że (1) ostre dokanałowe podania podania zikonotydu i morfiny wywołują addytywne lub synergistyczne działanie przeciwbólowe efekty przeciwbólowe; (2) przewlekły dokanałowy wlew morfiny powoduje tolerancję na analgezję, ale nie powoduje tolerancji krzyżowej na zikonotyd; (3) przewlekłe dooponowe podawanie zikonotydu nie powoduje ani tolerancji, ani ani tolerancji krzyżowej na analgezję morfinową; (4) dokanałowe podawanie zikonotydu nie zapobiega lub odwraca tolerancję na morfinę. --- Na całym świecie duża liczba pacjentów cierpi z powodu silnego przewlekłego bólu nawet po opioidami zgodnie z 3-stopniową drabiną analgetyczną opracowaną przez WHO. WHO. Środki wewnątrzrdzeniowe, w tym morfina, zostały wypróbowane jako czwarty stopień. Jednak około 20% przypadków pozostaje opornych na leczenie. Zikonotyd, dokanałowy dooponowy środek przeciwbólowy o statusie sierocego produktu leczniczego, jest nową alternatywą w leczeniu przewlekłego, nieuleczalnego bólu. leczenia przewlekłego, nieuleczalnego bólu. Zikonotyd jest syntetycznym peptydem opartym na toksynie polującego na ryby ślimaka morskiego Conus magus. Jest to pierwszy środek terapeutyczny w nowej klasie farmakologicznej "miejscowo" aktywnych przeciwbólowych, które selektywnie celują w specyficzne dla neuronów (typu N), bramkowane napięciem kanały wapniowe. kanały wapniowe. Zikonotyd wytwarza silną analgezję poprzez przerwanie zależnej od Ca pierwotnej aferentnej transmisji sygnałów bólowych w rdzeniu kręgowym. Zikonotyd był znacząco bardziej skuteczny niż placebo w leczeniu przewlekłego bólu złośliwego (p < 0,001) i niezłośliwego (p < 0,001). W kilku badaniach klinicznych dawki morfiny można było zastąpić zikonotydem. Lek ma opóźniony czas wystąpienia i ustąpienia analgezji i działań niepożądanych. Dawki początkowe powinny być zatem niskie (2,4 mikrog/dzień) i miareczkowane powoli (zwiększając do maksymalnie 21,6 mikrog / dzień w zwiększeniach o 2,4 mikrog / dzień nie więcej niż dwa razy w tygodniu). nie częściej niż dwa razy w tygodniu). Stopniowe zwiększanie dawki pomaga zmniejszyć częstość występowania i nasilenie działań niepożądanych, które wpływają głównie na ośrodkowy układ nerwowy (np. ośrodkowy układ nerwowy (np. zawroty głowy, nudności, splątanie). Zikonotyd utrzymuje swoją skuteczność przeciwbólową przez miesiące i nie powoduje tolerancji, uzależnienia ani depresji oddechowej. depresji oddechowej. Po infuzji dokanałowej zikonotyd jest rozprowadzany w płynie mózgowo-rdzeniowym (CSF), gdzie jego klirens (0,38 ml/min) odpowiada szybkości obrotu płynu mózgowo-rdzeniowego. Znikome ilości zikonotydu są obecne w krążeniu ogólnoustrojowym, gdzie są szybko rozkładane przez proteolizę. proteolizy. Podsumowując, zikonotyd jest nową i cenną alternatywą środek przeciwbólowy do ostrego i długotrwałego leczenia silnego bólu, zwłaszcza u pacjentów opornych na opioidy. --- Neurotransmisja rdzeniowa odgrywa ważną rolę w percepcji bólu sygnalizacja. W niniejszym badaniu zbadaliśmy rdzeniowy mechanizm antynocyceptywny mechanizm obecnych standardowych leków przeciwbólowych w mysich modelach allodynii dotykowej indukowanej przez dokanałowe podanie kwasu N-metylo-D-asparaginowego (NMDA), prostaglandyny E2 (PGE2) i bikuliny. Allodynia indukowana przez NMDA jest indukowana przez aktywację postsynaptycznego receptora NMDA, podczas gdy allodynia indukowana PGE2 jest wyzwalana przez wzmocnienie presynaptycznego uwalniania glutaminianu poprzez aktywację receptora EP1. W przeciwieństwie do tego, dwuglukulina indukuje allodynię poprzez blokadę receptora kwasu gamma-aminomasłowego (GABA) (GABA)A za pośrednictwem układu hamującego. Jako klinicznie dostępne leki przeciwbólowe, pregabalina (ligand kanału wapniowego podjednostki alfa2delta), zikonotyd (bloker kanału wapniowego typu N), meksyletyna (bloker kanału sodowego) i duloksetyna (inhibitory wychwytu zwrotnego serotoniny i noradrenaliny) zostały ocenione w te neurochemicznie indukowane modele allodynii. Pregabalina prawie całkowicie złagodziła allodynię wywołaną przez NMDA, PGE2 i bicukulinę. Pomimo bycia sklasyfikowany jako środek o podobnym docelowym mechanizmie molekularnym, zikonotyd może jedynie złagodzić allodynię indukowaną PGE2, ale nie NMDA- lub alodynię wywołaną przez NMDA lub bikulinę, podobnie jak meksyletyna i duloksetyna. Wyniki te razem wzięte sugerują, że zikonotyd, meksyletyna i duloksetyna tłumią nadpobudliwość rdzeniową poprzez mechanizm presynaptyczny. Natomiast pregabalina może hamować poprzez dalszy etap podczas hiperaktywacji kręgosłupa, taki jak postsynaptyczna aktywacja NMDA lub dysfunkcja kontroli GABAergicznej oprócz mechanizm presynaptyczny. Podsumowując, obecne odkrycia sugerują, że rdzeniowe antynocyceptywne miejsce mechanistyczne pregabaliny różni się od zikonotydu, meksyletyny i duloksetyny, a pregabalina może mieć szerszy mechanizm antynocyceptywny inny niż blokada kanału wapniowego typu N. --- Zikonotyd jest silnym lekiem przeciwbólowym, który ma unikalny mechanizm działania obejmujący silne i selektywne blokowanie kanałów wapniowych typu N, które kontrolują neurotransmisję w wielu synapsach. Skuteczność przeciwbólowa zikonotydu prawdopodobnie wynika z jego zdolności do przerywania sygnalizacji bólu na poziomie rdzenia kręgowego. rdzenia kręgowego. Zikonotyd jest lekiem peptydowym i został zatwierdzony do leczenia silnego bólu przewlekłego u pacjentów tylko wtedy, gdy jest podawany drogą dokanałową. Co ważne, długotrwałe podawanie zikonotydu nie prowadzi do rozwoju uzależnienia lub tolerancji. rozwoju uzależnienia lub tolerancji. W niniejszym przeglądzie omówiono różne które dotyczyły biochemicznego i elektrofizjologicznego działania zikonotydu in vitro, a także działania zikonotydu, a także liczne badania przedkliniczne, które zostały przeprowadzone w celu wyjaśnienia jego antynocyceptywnego mechanizmu działania u zwierząt. Ponadto Ponadto w niniejszym przeglądzie uwzględniono kluczowe badania kliniczne fazy 3 (i inne) które zostały przeprowadzone na poparcie zatwierdzenia zikonotydu do leczenia silnego bólu przewlekłego i próbuje zaoferować pewne spostrzeżenia dotyczące przyszłego odkrycia i rozwoju nowszych leków przeciwbólowych, które działałyby w podobnym mechanizmie mechanizm do zikonotydu, ale które mogą oferować lepsze bezpieczeństwo, tolerancję i łatwość stosowania. łatwość stosowania. --- Selektywne blokery kanału wapniowego typu N okazały się skuteczne w zwierzęcych modelach przewlekłego bólu. zwierzęcych modelach bólu przewlekłego. Jednakże, mimo że podawana dokanałowo syntetyczna ω-konotoksyna syntetyczna ω-konotoksyna MVIIA z Conus magnus (zikonotyd [Prialt®]) została zatwierdzona do leczenia przewlekłego bólu u ludzi. został zatwierdzony do leczenia przewlekłego bólu u ludzi, jego sposób dostarczania i wąskie okno terapeutyczne wąskie okno terapeutyczne ograniczyły jej przydatność. Dlatego też identyfikacja doustnie aktywnych, małocząsteczkowych blokerów kanału wapniowego typu N stanowiłaby znaczący postęp w leczeniu przewlekłego bólu. A Nowa seria blokerów kanału wapniowego typu N opartych na pirazolu została zidentyfikowana przez modyfikacji strukturalnej trafienia przesiewowego o wysokiej przepustowości i dalszej optymalizacji w celu poprawy siły działania i stabilności metabolicznej. Skuteczność in vivo w szczurzych modelach bólu zapalnego i neuropatycznego została wykazana przez reprezentatywny związek z tej serii. --- Ślimaki stożkowate (Conidae) to morskie drapieżniki o niezwykłych cechach. Ich jad zawiera sto lub więcej peptydów, które celują w liczne kanały jonowe i receptory i receptory u ssaków, w tym kilka, które są zaangażowane w choroby. omega-konotoksyny od ślimaków polujących na ryby to 24-27 resztowe peptydy ze sztywną 4-pętlową strukturą cysteiny, które są ukierunkowane na kanał wapniowy typu N kanał wapniowy typu N (VGCC). Dwie omega-konotoksyny, MVIIA i CVID, są obecnie w fazie rozwoju klinicznym w leczeniu przewlekłego bólu (odpowiednio Ziconotide lub Prialt i AM336). Podejmując próbę opracowania małocząsteczkowych odpowiedników CVID, zdefiniowaliśmy wektory Calpha-Cbeta reszt uważanych za ważne dla wiązania z VGCC typu N. Korzystając z tych wektorów, podjęliśmy wirtualne przesiewanie wirtualnych bibliotek w celu zidentyfikowania związków, które pasowały do farmakoforu. Cykliczne pentapeptydy zawierające reszty pętli 2 CVID, z których jedna lub więcej jest D-aminokwasem, zostały zaprojektowane i zsyntetyzowane. które okazały się aktywne w VGCC typu N (IC50 około 20 mikroM). Zgodnie z profilem specyficzności CVID, cząsteczki były nieaktywne w VGCC typu P/Q. VGCC typu P/Q. --- Kanały wapniowe typu N stanowią obiecujący cel w leczeniu bólu neuropatycznego. bólu neuropatycznego. Selektywny bloker kanałów wapniowych typu N zikonotyd łagodzi silny ból przewlekły, ale ma wąskie okno terapeutyczne i wymaga podawania dokanałowego. podawania dokanałowego. Zidentyfikowaliśmy pochodną tetrahydroizochinoliny 1a jako nowy silny bloker kanału wapniowego typu N. Jednak związek ten również wykazywał również silną aktywność hamującą wobec kanałów hERG. Optymalizacje strukturalne optymalizacje strukturalne doprowadziły do identyfikacji (1S)-(1-cykloheksylo-3,4-dihydroizochinolin-2(1H)-ylo)-2-{[(1-hydroksycykloheksylo)metylo]amino}etanonu ((S)-1h), który wykazywał wysoką selektywność dla kanałów hERG, zachowując jednocześnie moc hamowania kanałów wapniowych typu N. (S)-1h wykazał skuteczność in vivo jako doustnie dostępny bloker kanału wapniowego typu N w szczurzym modelu podwiązania nerwu rdzeniowego podwiązaniu nerwu rdzeniowego w modelu bólu neuropatycznego u szczurów. --- CEL: Określenie skuteczności leku stosowanego w eksperymentalnym urazowym uszkodzeniu mózgu (TBI) wymaga mózgu (TBI) wymaga zastosowania jednej lub więcej miar wyników, takich jak zmniejszona śmiertelność lub śmiertelność lub mniej deficytów neurologicznych i neuropsychologicznych. Niestety, wyniki w tych bateriach testów mają dość dużą zmienność, co wymaga stosunkowo dużej liczebności próby, a przeprowadzanie samych testów jest również również bardzo czasochłonne. Autorzy wcześniej wykazali, że eksperymentalne TBI i ludzkie TBI wywołują dysfunkcję mitochondriów. Ponieważ dysfunkcja mitochondriów dysfunkcja mitochondriów jest łatwa do oceny w porównaniu z neurobehawioralnymi punktami końcowymi, może ona okazać się przydatna jako miara wyniku w celu ustalenia terapeutycznych okien czasowych i i krzywych dawka-odpowiedź w przedklinicznych testach leków. Pomysł ten został przetestowany w modelu TBI u szczurów. METODY: Zwierzęta leczone selektywnym blokerem kanału wapniowego wrażliwego na napięcie typu N Zikonotyd (znany również jako SNX-111 i CI-1009) po uderzeniu w korę mózgową wykazały znaczną poprawę funkcji mitochondriów mózgu. Kiedy pojedyncze dożylne wstrzyknięcie bolusa 4 mg / kg zikonotydu podano w różnych odstępach czasu, od 15 minut przed urazem do 10 godzin po urazie, funkcja mitochondriów uległa poprawie we wszystkich punktach czasowych, ale bardziej między 2 i 6 godzin po urazie. Autorzy ocenili wpływ na funkcję mitochondriów Ziconotide w różnych dawkach, podając od 0,5 do 6 mg/kg jako w bolusie 4 godziny po urazie i stwierdzili, że optymalną dawką jest 4 mg/kg. dawka. WNIOSKI: Autorzy ustalili te profile okna czasowego i i krzywe dawka-odpowiedź na podstawie pomiarów wyników mitochondrialnych w sumie 42 szczurach, ponieważ w testach tych występowały tak niskie odchylenia standardowe. Ustalenie podobnych profili okna czasowego i krzywych dawka-odpowiedź przy użyciu neurobehawioralnych punktów końcowych wymagałoby użycia 114 szczurów w znacznie bardziej skomplikowanych eksperymentach. bardziej skomplikowanych eksperymentach. --- Niedawno donieśliśmy, że reszty aminokwasowe zawarte w domniemanym motywie EF w regionie S5-H5 domeny III podjednostki alfa(1B) wpływały na względną przepuszczalność baru:wapnia kanałów wapniowych typu N (Feng, Z. P., Hamid, J., Doering, C., Jarvis, S. E., Bosey, G. M., Bourinet, E., Snutch, T. P., and Zamponi, G. W. (2001) J. Biol. Chem. 276, 5726-5730). Ponieważ ten region częściowo pokrywa się z resztami wcześniej zaangażowanymi w blokowanie kanału przez omega-konotoksynę GVIA, oceniliśmy wpływ mutacji w domniemanej domenie EF na blokowanie kanału przez omega-konotoksynę GVIA i strukturalnie strukturalnie pokrewną omega-konotoksyną MVIIA. Obie toksyny nieodwracalnie blokują aktywność aktywność kanałów alfa(1B) typu N typu dzikiego. Odkryliśmy, że oprócz wcześniej zidentyfikowanych reszt aminokwasowych, reszty w pozycjach 1326 i 1332 są ważnymi determinantami blokady omega-konotoksyny GVIA. Podstawienie Glu(1332) do argininy spowalnia przebieg czasowy rozwoju blokady. Mutacje punktowe w pozycji Gly(1326) na argininę, kwas glutaminowy lub prolinę dramatycznie zmniejszają stałą czasową rozwoju bloku. Dodatkowo, w mutancie G1326P aktywność kanału była prawie całkowicie odzyskana po wymyciu. Jakościowo podobny wynik uzyskano dla omega-konotoksyną MVIIA, co sugeruje, że u podstaw blokady przez te dwie toksyny leżą wspólne determinanty molekularne. blokowanie przez te dwie toksyny. Podsumowując, dane sugerują, że reszta Gly(1326) może tworzyć barierę, która kontroluje dostęp toksyn peptydowych do ich miejsca blokowania w zewnętrznym przedsionku porów kanału, a także stabilizuje interakcję toksyna-kanał. --- TŁO I CELE: Przewodnictwo kanałów wapniowych wrażliwych na napięcie jest niezbędne dla układu nerwowego do sygnalizowania bolesnego zdarzenia. Jednak dokanałowe podawanie blokerów kanału wapniowego typu L nie zapewnia analgezji. Niniejsze badanie miało na celu ocenę bezpieczeństwa i skuteczności przeciwbólowej zikonotydu. skuteczność zikonotydu, nowego blokera kanału wapniowego typu N, po podaniu dooskrzelowo pacjentom z ostrym bólem pooperacyjnym. METODY: To randomizowane, podwójnie zaślepione badanie pilotażowe obejmowało pacjentów poddawanych planowej całkowitej histerektomii brzusznej, radykalnej prostatektomii lub całkowitej endoprotezoplastyce stawu biodrowego. Po dokanałowym wstrzyknięciu miejscowego środka znieczulającego i przed chirurgicznym nacięciem chirurgicznym, podawano ciągły wlew dokanałowy placebo lub 1 z 2 dawek zikonotydu (0,7 mikrog/godz. lub 7,0 mikrog/godz.) i kontynuowano przez 48 do 72 godzin po operacji. godzin po operacji. Pierwszorzędowymi i drugorzędowymi zmiennymi skuteczności były średnia średnie dzienne zużycie ekwiwalentu morfiny w analgezji kontrolowanej przez pacjenta (PCA) oraz i odpowiednio wizualna analogowa ocena natężenia bólu (VASPI). WYNIKI: Trzydziestu pacjentów otrzymało badany lek; 26 można było ocenić pod kątem skuteczności. Średnie dzienne równoważne zużycie morfiny PCA było mniejsze u pacjentów otrzymujących zikonotyd niż u pacjentów otrzymujących placebo, a różnica była statystycznie istotna między 24 a 48 godziną (P = .040). Wyniki VASPI w ciągu pierwszych 8 godzin po operacji były znacznie niższe u pacjentów leczonych zikonotydem niż u pacjentów otrzymujących placebo. U 4 z 6 pacjentów otrzymujących wysoką dawkę zikonotydu (7 mikrogodz.), wystąpiły zdarzenia niepożądane, takie jak zawroty głowy, niewyraźne widzenie, oczopląs i sedacja przyczyniły się do odstawienia badanego leku odstawienia badanego leku po 24 godzinach. Po odstawieniu zikonotydu objawy te ustąpiły. objawy ustąpiły. WNIOSKI: Zikonotyd wykazywał działanie przeciwbólowe, na co wskazuje zmniejszone zużycie ekwiwalentu PCA zużycie ekwiwalentu morfiny i niższe wyniki w skali VASPI. Ze względu na korzystny trend zmniejszonego zużycia morfiny z akceptowalnym profilem skutków ubocznych w grupie otrzymującej niskie dawki zikonotydu, 0,7 mikrog/h może być bliższe idealnej dawce niż 7 mikrog/h. Wyjaśnienie tej kwestii wymaga przeprowadzenia badań na dużą skalę. --- CEL: Niedokrwienie rdzenia kręgowego i wynikająca z niego paraplegia stanowią główne powikłanie związane z chirurgiczną naprawą aorty piersiowo-brzusznej. powikłanie związane z chirurgiczną naprawą aorty piersiowo-brzusznej. Chociaż mechanizm degeneracji neuronów rdzeniowych podczas niedokrwienia jest może wiązać się z nadmiernym napływem wapnia przez wrażliwe na napięcie kanały wapniowe typu N (VSCC). (VSCCs). Zdolność neuroprotekcyjna dokanałowego (IT) podawanie selektywnego blokera VSCC typu N zikonotyd, wcześniej wykazane wykazano silne działanie przeciwbólowe. METODY: W szczurzym modelu okluzji aorty niedokrwienie rdzenia kręgowego indukowano przez 8, 9 lub 10 minut przez zamknięcie zstępującej aorty piersiowej. Zikonotyd był jako (1) ciągły wlew 300 lub 600 ng/kg/h rozpoczęty 24 godziny przed niedokrwieniem. godziny przed niedokrwieniem i kontynuowano przez dodatkowe 24 godziny lub (2) bolus 0,3 mikrogramów wstrzykniętych 45 minut przed indukcją niedokrwienia. Zwierzęta pozwolono żyć przez 24 godziny i oceniono odzyskanie funkcji motorycznych w tym okresie. Rdzenie kręgowe przetwarzano przy użyciu techniki impregnacji srebrem technikę impregnacji srebrem i immunohistochemię białka związanego z mikrotubulami typu II (MAP2). immunohistochemii. WYNIKI: Ciągły wlew IT zikonotydu zapewnił znaczną ochronę przed 8- i 9-minutowymi okluzjami, ale nie 10-minutowymi okluzjami, jak wskazano przez odzyskanie funkcji motorycznych, stopień zwyrodnienia neuronów rdzeniowych i utratę immunoreaktywności MAP2. Ostre wstępne leczenie IT zikonotydem zapewniało przejściową ochronę podczas początkowych 4 godzin reperfuzji; jednak to efekt ochronny nie był już obecny po 24 godzinach. WNIOSEK: Dane te wskazują na aktywację VSCC typu N w neuronach rdzeniowych zwyrodnienie spowodowane przejściowym niedokrwieniem rdzenia kręgowego, ponieważ selektywna blokada ten kanał przez ciągły wlew IT zikonotydu był ochronny przed szkodliwym okresom niedokrwienia rdzenia kręgowego. Na podstawie tych ustaleń zikonotyd może zapewniać zarówno neuroprotekcję, jak i zapobiegawczą analgezję podczas operacji tętniaka aorty. operacji tętniaka aorty. --- Kanały wapniowe typu N zlokalizowane na presynaptycznych zakończeniach nerwowych regulują uwalnianie neuroprzekaźników, w tym uwalnianie neuroprzekaźników, w tym z rdzeniowych zakończeń pierwotnych nocyceptorów. aferentnych nocyceptorów. W związku z tym blokery kanałów wapniowych typu N mogą mieć kliniczną użyteczność jako leki przeciwbólowe. Selektywny inhibitor kanału wapniowego typu N zikonotyd (Prialt), jest neuroaktywnym peptydem niedawno wprowadzonym do obrotu jako nowy nieopioidowy lek na silny ból przewlekły. Aby opracować małocząsteczkowy blokera kanału wapniowego typu N, autorzy opracowali 96-dołkową płytkę wysokoprzepustowy przesiewowy scyntylacyjny test zbliżeniowy (SPA) dla blokerów kanału wapniowego typu N przy użyciu znakowanej [125I] omega-konotoksyny GVIA jako liganda specyficznego dla kanału. ligand. Odczynniki testowe były obsługiwane przy użyciu systemu automatyzacji Allegro firmy Caliper, a związane ligandy były wykrywane przy użyciu PerkinElmer TopCount. Korzystając z tego testu, przebadano ponad 150 000 związków w stężeniu 10 mikroM i około 340 związków zidentyfikowano jako trafienia, wykazujące co najmniej 40% hamowanie wiązania wiązania [125I]GVIA. Jest to pierwsza demonstracja zastosowania peptydów znakowanych [125I] peptydów z kulkami SPA w celu zapewnienia testu wiązania do oceny ligandu wiązania z kanałami wapniowymi. Ten test może być użytecznym narzędziem do odkrywania leków. odkrywania leków. --- Zikonotyd jest nowym peptydem, który blokuje wnikanie wapnia do neuronalnych kanałów wapniowych wrażliwych na napięcie typu wrażliwych na napięcie kanałów wapniowych typu N, zapobiegając przewodzeniu sygnałów nerwowych. sygnałów nerwowych. Kanały wapniowe typu N są obecne w powierzchownych blaszkach rogu grzbietowego rdzenia kręgowego. rogu grzbietowego rdzenia kręgowego. W różnych zwierzęcych modelach bólu, dokanałowe podawanie zikonotydu blokowało transmisję nerwową i nocycepcję. Amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków niedawno zatwierdziła zikonotyd dożylny w celu leczenia silnego bólu przewlekłego u pacjentów, którzy którzy wymagają terapii dokanałowej i którzy nie tolerują lub są oporni na inne leczenie, takie jak ogólnoustrojowe leki przeciwbólowe, terapie wspomagające lub dooponowa morfina. Lek ma wąskie okno terapeutyczne i opóźniony czas wystąpienia i kompensacji analgezji i zdarzeń niepożądanych. We wczesnych badaniach klinicznych i poważne działania niepożądane ze strony psychiatrii i ośrodkowego układu nerwowego były związane z szybkim wlewem dokanałowym (0,4 mikrog/godz.) i częstym zwiększaniem dawki (co 12 godzin). miareczkowanie (co 12 godzin). Dlatego pacjenci z objawami psychiatrycznymi nie są nie są kandydatami do stosowania tego leku. Badania farmakologiczne zewnętrznych cewników dokanałowych i urządzeń do urządzeń do mikroinfuzji wykazały 3% ryzyko zapalenia opon mózgowych. Niska początkowa szybkość infuzji szybkość infuzji 0,1 mikrogodziny/godzinę i ograniczenie wzrostu szybkości infuzji do 2-3 razy/tydzień. do 2-3 razy w tygodniu. Pacjenci reagujący na zikonotyd dooponowo wymagają wszczepionego systemu infuzyjnego do długotrwałej terapii. --- Biologiczne, genetyczne i kliniczne dowody potwierdzają, że kanały wapniowe typu N (Ca(V)2.2) jako celów terapeutycznych w leczeniu przewlekłego bólu. Zależny od stanu inhibitor Inhibitor Ca(V)2.2 może zapewnić lepsze okno terapeutyczne niż zikonotyd, peptydylowym inhibitorem Ca(V)2.2 stosowanym klinicznie. Wspierając to pojęcie, my niedawno donieśliśmy, że w modelach przedklinicznych zależny od stanu inhibitor Ca(V)2 inhibitor (3R)-5-(3-chloro-4-fluorophenyl)-3-methyl-3-(pyrimidin-5-ylmethyl)-1-(1H-1,2,4-triazol-3-yl)-1,3-dihydro-2H-indol-2-one (TROX-1) ma lepsze okno terapeutyczne w porównaniu z zikonotydem. Tutaj my scharakteryzować bardziej szczegółowo hamowanie kanałów Cav2.2 przez TROX-1. Kiedy kanały są ukierunkowane na stany otwarte/nieaktywne poprzez depolaryzację potencjału błonowego w elektrofizjologii z zaciskiem napięciowym, TROX-1 hamuje kanały Ca(V)2.2 za pomocą IC(50) 0,11 μM. Zbadano zależność napięciową hamowania Ca(V)2.2. przy użyciu zautomatyzowanej elektrofizjologii. Wartości IC(50) TROX-1 wynosiły 4,2, 0,90 i 0,36 μM odpowiednio przy -110, -90 i -70 mV. TROX-1 wykazywał zależne od zastosowania hamowanie Ca(V)2.2 z 10-krotną separacją IC(50) między pierwszym (27 μM) i ostatnim (2,7 μM) impulsem w pociągu. W teście napływu wapnia opartym na fluorescencji TROX-1 hamował kanały Ca (V) 2.2 z IC (50) 9,5 μM w warunkach hiperpolaryzacji i 0,5 μM w warunkach hiperpolaryzacji. w warunkach hiperpolaryzacji i 0,69 μM w warunkach depolaryzacji. Wreszcie, Siła działania TROX-1 została zbadana w całej podrodzinie Ca(V)2. Depolaryzowane wartości IC(50) wynosiły 0,29, 0,19 i 0,28 μM w ręcznej elektrofizjologii przy użyciu dopasowanych warunków oraz 1,8, 0,69 i 1,1 μM przez napływ wapnia dla Ca(V)2.1, Ca(V)2.2, i Ca(V)2.3, odpowiednio. Łącznie te dane in vitro potwierdzają koncepcję, że zależny od stanu, nieselektywny inhibitor kanału Ca(V)2 może osiągnąć ulepszone okno terapeutyczne w stosunku do względnie niezależnego od stanu Ca(V)2.2-selektywny inhibitor zikonotyd w przedklinicznych modelach bólu przewlekłego.
Czy zikonotyd wiąże się z kanałami wapniowymi typu N?
Tak, zikonotyd/omega-konotoksyna MVIIA blokuje kanały wapniowe typu N.