абстрактно
ЦЕЛТА: За изследване на фармакологичните механизми, залегнали в основата на индуцирането на термогенезата от Метаболит 2 (M2; BTS 54 505), основният фармакологично активен метаболит на лекарството против затлъстяване, сибутрамин.
ДИЗАЙН: Възрастни женски плъхове Wistar са третирани с М2 или носител, със или без различни антагонисти на моноаминовите рецептори, празозин, RS79948, метголин, пропранолол и (+) бутакламол.
ИЗМЕРВАНЕ: Температура и прием на храна при стайна температура (21 ± 1 ° C), терморегулаторен поведенчески отговор, оперантен отговор на екзогенна топлина при -8 ° C и консумация на кислород при термонеутрална (29 ° C).
Резултатите: М2 (10 mg/kg, перорално) значително повишава температурата на дебелото черво в продължение на 4,5 часа след приложението на лекарството. Този ефект е отменен от неселективния 5-НТ рецепторен антагонист, метголин (1 mg/kg, по) и антагониста на α 1-адренергичния рецептор, празозин (1 mg/kg, по), измерен 1, 5–2, 5 часа след приложение. Прилагането на М2 беше частично антагонизирано от всеки антагонист в 3.5-4.5 часа. Неселективният β-адренорецепторен антагонист, пропранолол (1 mg/kg, перорално), няма ефект върху М2-индуцираното повишаване на температурата на дебелото черво, докато при 20 mg/kg (po) пропранолол частично инхибира ефекта на М2 върху дебелото черво температура. За разлика от тях, селективният антагонист на α2-адренорецепторите, RS79948 (1 mg/kg, перорално) и антагонистът на D2/D1 рецептора, (+) бутакламол (200 μg/kg, перорален) не променят ефекта на М2 върху температурата на дебелото черво. В проучване за терморегулация, плъхове, третирани с М2 (10 mg/kg, ip), се нуждаят от значително по-малко лъчиста топлина при -8 ° C, за да поддържат телесната температура и този ефект не се влияе от D2/D1 рецепторния антагонист (+) бутакламол (100 ug/kg -1, ip). M2-индуцираната хифагия (10 mg/kg), измерена в рамките на 24 часа, беше частично антагонизирана от α1-адренорецепторния антагонист, празозин, докато metergoline, RS79948, пропранолол и (+) бутакламол нямаха ефект върху M2-индуцираната хипофагия.
Заключение: В заключение е, че 5-HT, α1- и β3-адренорецепторите участват в индуцирането на термогенезата от М2, докато хипофагичният ефект се медиира главно от α1-адренорецепторите. Тези открития са в съответствие с М2, повишаващ 5-НТ и тона на норадреналин чрез силно инхибиране на обратното поемане, което от своя страна води до повишена ефективна симпатикова активност към кафява мастна тъкан (НДНТ).
Сибутраминът е ново, централно действащо лекарство против затлъстяване, което има ефекти върху енергийния баланс чрез силно инхибиране на обратното поемане на 5-хидрокситриптамин (5-HT, серотонин) и нор-адреналин (NA) in vivo. 1,3-Сибутрамин (N- [1- [1- (4-хлорофенил) циклобутил] -3-метилбутил] -N, N-диметиламин хидрохлорид монохидрат) е третичен амин, който бързо се деметилира при животни и хора, за да даде вторичен амин (метаболит 1; BTS 54 354; N- [1- [1- (4-хлорофенил) циклобутил] -3-метилбутил] -N-метиламин хидрохлорид) и първичен амин (метаболит 2; BTS 54 505; 1 хидрохлорид - [1 - (4-хлорофенил) циклобутил] -3-метилбутиламин). Проучванията in vitro, използващи синаптозоми в мозъка на плъхове, показват, че сибутраминът е слаб инхибитор на обратното захващане на NA и 5-HT, докато метаболитите 1 и 2 (M1 и M2) са мощни инхибитори на обратното поемане с приблизително същата сила като селективния инхибитор на обратното захващане на NA. и селективен инхибитор на обратното захващане на 5-НТ, флуоксетин. Освен това е доказано, че инхибиторните свойства на сибутрамин in vivo са предимно медиирани от първични и вторични метаболити. 6
Материали и методи
Експериментите са проведени върху женски плъхове Wistar (200-250 g в началото на експеримента), получени от колония, поддържана в Медицинското училище "Сейнт Джордж". Животните бяха настанени по двойки (и индивидуално за експеримента с терморегулаторното поведение) в полипропиленови клетки с метални решетъчни подове. Полипропиленовите тави бяха поставени под всяка клетка, за да се открие всяко разливане на храна. Те се поддържат на конвенционална гранулирана диета (Bantin and Kingman, Hull, UK) със свободен достъп до вода при стайна температура 21 ± 1 ° C с 12:12 h светло-тъмен цикъл (светва в 07:00). з).
Измерване на приема на храна и телесната температура
Животните се аклиматизират към експериментални условия (като манипулация и измерване на температурата на дебелото черво) за поне 1 седмица преди експериментиране. В деня на теста животните бяха разделени на случаен принцип в третирани групи. Приемът на храна се наблюдава по време на светлинната фаза (2-8 часа) и по време на 24-часовия цикъл светлина-тъмнина. Бункерите се претеглят непосредствено преди приложението на лекарството (09:00 ч) и след това на 2, 4, 5, 8 и 24 часа. Температурата на дебелото черво (Tc) се измерва при стайна температура 21 ± 1 ° C, като се използва ректална термодвойка (Physiotemp, модел BAT-12), вмъкната приблизително 6 cm и се поддържа, докато се регистрира стабилна температура. По време на тази процедура на повторно предадените плъхове беше позволено да седят неподвижни на пейката. Измерванията бяха направени при -0.5 часа преди приложение на антагонисти или носител (и) и след това в момент 0 (непосредствено преди приложението на М2), 0, 5, 1, 0, 1, 5, 2, 5, 3, 5 и 4.5 часа след приложение на М2. На животните се прилага М2 в доза 10 mg/kg, след като всички антагонисти са дозирани орално 0,5 часа преди М2.
Измерване на терморегулаторен поведенчески отговор - оперант реагира на екзогенна топлина
наркотици
Всички лекарства се прилагат перорално (чрез сонда) в обем на доза от 5 ml/kg за експерименти, измерващи температурата на дебелото черво и експерименти с приема на храна. В отговор на изследването на терморегулаторното поведение, М2 и (+) бутакламол се прилагат интраперитонеално в обем на дозата 2 ml/kg. Използвани са следните лекарства: сибутраминов метаболит 2 (BTS 54505; 1 [1- (4-хлорофенил) циклобутил] -3-метилбутиламин хидрохлорид, достъпен от Knoll Ltd Research & Development, Нотингам, Великобритания); празозин хидрохлорид, метроголин и (+) - бутакламол хидрохлорид (Research Biochemicals International); пропранолол хидрохлорид (Sigma, Poole, Великобритания); и хидрохлорид RS79948 (Tocris). М2 и пропранолол се разтварят в стерилен физиологичен разтвор. Празозин и метголин се разтварят в минимално подкиселена дейонизирана вода. (+) Бутакламолът се разтваря в 0,25% етанол и RS79948 в диметил сулфоксид (DMSO; 0,5% об./Об.).
Статистически анализ
Резултатите са представени като средно ± sem. Извършено е статистическо сравнение на различни лечебни групи, като се използва t-тест на Student за сдвоени данни и е използван еднопосочен дисперсионен анализ, последван от множество тестове за сравнение на Dunnett, за множество сравнения на разликите от контролните стойности (вижте подробности на фигурите) Всички горепосочени вероятности са двойни, с P 
Ефект на антагонист на 5-НТ рецептор на метголин (1 mg/kg, перорално) и антагонист на празозин α1-адренорецептор (1 mg/kg, перорално) върху температурата на дебелото черво (a) и приема на храна (b) върху M2 (10 mg/kg) kg, po). Резултатите са средни ± sem (n = 8 за Tc; n = 4 за FI). * P # P ## P
Ефект на α2-адренорецепторния антагонист RS 79948 (1 mg/kg, po) върху температурата на дебелото черво (a) и приема на храна (b) върху M2 (10 mg/kg, po). Резултатите са средни стойности ± sem (n = 8 за Tc; n = 4 за FI). * Р
Ефект на неселективния β-адренорецепторен антагонист пропранолол (1 mg/kg, перорално) върху температурата на дебелото черво (а) и приема на храна (б) върху М2 (10 мг/кг, перорално). Резултатите са средни стойности ± sem (n = 6–8 за Tc; n = 3–4 за FI). ** Р
Ефект на неселективния β-адренорецепторен антагонист пропранолол (20 mg/kg, перорално) върху температурата на дебелото черво (а) и приема на храна (б) върху М2 (10 мг/кг, перорално). Резултатите са средни стойности ± sem (n = 10-14 за Tc; n = 5-7 за FI). * P # P
Ефект на D2/D1 рецепторен антагонист (+) бутакламол (200 μg/kg, po) върху температурата на дебелото черво (a) и приема на храна (b) върху M2 (10 mg/kg, po). Резултатите са средни стойности ± sem (n = 8–10 за Tc; n = 4–5 за FI). ** P 19 използва (+) бутакламол в доза 50–100 µg/kg -1 (iv), за да блокира ефекта на (+) 3-PPP върху активността на компактните зони на допаминовите неврони. По време на 60-минутен тест на студ (-8 ° C), M2 (10 mg/kg, ip) значително повишава активността на пресата (P
Ефект на D2/D1 рецепторния антагонист (+) бутакламол 100 ug/kg, ip) върху активността на пресоване на бара (a), хода на бара (b), термичната армировка (c) и реакцията на температурата на дебелото черво (d) върху M2 (10) mg/kg, ip). Резултатите са средни стойности ± sem (n = 8). * P = 0,01 спрямо M2 (тест на Dunnett; a, c). * P # P ## P 23 (Cheetham, лична комуникация), се предполага, че непрякото активиране на 5-НТ рецептори след силно инхибиране на обратното захващане на 5-HT е отчасти отговорно за термогенното свойство на M2. Metergoline е неселективен 5-НТ рецепторен антагонист, който има висок афинитет към 5-НТ1 и 5-НТ2 рецепторите. 24, 25, 26 Следователно не е ясно кой подтип на 5-НТ рецептора участва в посредничеството на М2-индуцирана термогенеза. За изясняване на този проблем са необходими изследвания с подтип-селективни 5-НТ рецепторни антагонисти.
Като цяло, резултатите от това проучване предполагат, че 5-НТ, α1- и β3-адренорецепторите участват в М2-индуцираната термогенеза. Предишни проучвания в тази лаборатория показват, че стимулирането на термогенезата на сибутрамин (определено чрез измерване на консумацията на кислород) се дължи на централно активиране, последвано от предаване през автономни ганглии до симпатикови нервни окончания при НДНТ, ефект, приписван на инхибирането на сибутрамин и при двамата пациенти. -HHT и обратното поемане на норадреналин. Доскоро беше общоприето, че степента на активиране на β-адренорецептора и концентрацията на сАМР в кафявите мастни клетки определят предимно крайния резултат от острата симпатикова стимулация на термогенезата. За разлика от това, ролята на α1-адренорецепторите в острата термогенна функция на НДНТ се счита за малка. Проучванията на Zhao et al 35 обаче показват, че индуцираното от β-адренорецептора повишаване на cAMP и индуцираното от α1-адренорецептора повишаване на нивата на цитозолни Ca 2+ са отговорни за индуцираната от норадреналин термогенеза. Техните данни показват, че α1-адренергичната стимулация е адитивно и често синергично свързана с β-адренергичните термогенни отговори. Тази синергия на α1- и β3-адренорецепторната функция може да е част от механизма на М2-индуцираната термогенеза.
Антагонистът на допаминергичния рецептор (+) бутакламол (D2/D1) не блокира ефекта на М2 върху температурата на дебелото черво, което предполага, че не се активира допаминергично активиране при М2-индуцирана термогенеза. Тази хипотеза се подкрепя допълнително от резултатите от изследване на терморегулаторното поведение (bar-press), които показват, че въпреки че допаминергичното активиране е отговорно за повишената активност на bar-press, антагонистът на D2/D1 рецептора (+) бутакламол антагонизира намаляването на термичното армировка, причинена от М2. Това също така предостави допълнителни доказателства за демонстриране на термогенното свойство на М2, така че е необходимо по-малко топлина за поддържане на телесната температура в студена среда. Понастоящем не сме сигурни защо сибутраминът трябва ясно да повишава компресията на бара чрез допаминергичния механизъм, тъй като плъховете не показват признаци на поведенческа активация и преди това демонстрират, че плъховете са в покой в калориметрични камери след лечение с тази доза М2. 16.
Докато предишните ни проучвания показват, че сибутраминът повишава метаболитната активност на НДНТ със забележителните 18 пъти, 16 това производство на топлина не е единственият механизъм, който може да допринесе за повишаване на основната телесна температура, наблюдавано при плъхове след приложение на М2; Намалените топлинни загуби също могат да играят важна роля, но тази възможност не е проучена.
Горните данни показват, че когато М2 се прилага остро, той има потенциал да намали телесното тегло чрез намаляване на енергийния прием и увеличаване на енергийните разходи. Когато сибутраминът се прилага хронично, и двата механизма е вероятно да допринесат за загубата на тегло, наблюдавано при медикаментозно лечение. По този начин е установено, че потенцирането на скоростта на метаболизма в покой се увеличава, когато сибутрамин се прилага многократно в продължение на 5 дни, 36, докато някои, 12, 16, но не всички, 37 изследователи съобщават за облекчение на предизвиканата от сибутрамин хипофагия при многократно приложение на лекарството. администрация. Въпреки това, във всички случаи се наблюдава нарастващо различие между кривите на телесното тегло при третираните със сибутрамин и контролните групи плъхове, без толерантен ефект върху ефекта на загуба на тегло на сибутрамин.
В заключение, тази поредица от експерименти показва, че М2 повишава температурата на дебелото черво (активиране на термогенезата). Това увеличение вероятно се дължи на централната стимулация на еферентната симпатикова активност, която активира термогенезата. 5-HT, α1- и β3-адренергичните рецептори вероятно участват в посредничеството на М2-индуцирана термогенеза, докато α1-адренорецепторите са предимно отговорни за неговия хипофагичен ефект. Тези открития са в съответствие с известната фармакология на М2, който е мощен инхибитор на обратното поемане на норадреналин и 5-НТ в мозъка на плъхове.
Благодаря
Авторите биха искали да благодарят на Knoll Ltd Research & Development (Нотингам) за тяхната финансова подкрепа и за предоставяне на M2.