izpis_h1_title_alt

Načrtovanje, sinteza in vrednotenje novih zaviralcev holin-esteraz : doktorska disertacija
ID Košak, Urban (Avtor), ID Gobec, Stanislav (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (4,03 MB)
MD5: 30562590B1F416C04D8E4CD151FDAE35

Izvleček
Alzheimerjeva bolezen je kronična progresivna nevrodegenerativna bolezen možganov. Vzroki za nastanek te bolezni še niso znani, je pa znano, da kopičenje amiloidni proteina β, proteina tau in oksidativni stres v možganih povzročijo odmiranje nevronov in propadanje sinaps. Ta nevrodegeneracija je najizrazitejša v holinergičnem živčno-prenašalnem sistemu. Posledica tega je zmanjšana koncentracija živčnega prenašalca acetilholina v možganih, kar povzroči motnje spomina, ki so značilne za bolnike z Alzheimerjevo boleznijo. Trenutno zdravljenje ali preprečevanje te bolezni ni mogoče in bolnikom so na voljo le štiri učinkovine za lajšanje simptomov. Holin-esterazi acetilholin-esteraza in butirilholin-esteraza prekineta holinergični živčni prenos v možganih tako, da katalizirata hidrolizo acetilholina. V možganih zdravih odraslih je acetilholin-esteraza odgovorna za 80%, butirilholin-esteraza pa za 20% holin-esterazne encimske aktivnosti. Z napredovanjem bolezni se encimska aktivnost acetilholin-esteraze zmanjšuje, butirilholin-esteraze pa povečuje. Tri od štirih učinkovin za lajšanje simptomov Alzheimerjeve bolezni so zaviralci holin-esteraz: selektivna zaviralca acetilholin-esteraze donepezil in galantamin ter zaviralec acetilholin-esteraze in butirilholin-esteraze rivastigmin. Te učinkovine imajo, zaradi zaviranja acetilholin-esteraze, številne slabosti (neželeni učinki zaradi zaviranja acetilholin-esteraze v perifernem živčnem sistemu in s tem povezan omejen odmerek ter neučinkovitost v poznih stadijih bolezni), katerim se da izogniti s selektivnim zaviranjem butirilholin-esteraze. Načrtovali, sintetizirali in ovrednotili smo obsežno serijo novih selektivnih reverzibilnih zaviralcev butirilholin-esteraze: sulfonamidne in N-propargilpiperidinske derivate spojine zadetka 1 (IC50 = 21,3 nM) in določili odnos med njihovo strukturo in delovanjem. Za sintezo ključih intermediatov v sintezni poti do načrtovanih zaviralcev smo razvili splošni in enostavni sintezni postopek. Sulfonamidni derivat 2 (IC50 = 4,9 nM) je obetavna spojini za nadaljnji predklinični razvoj. Spojina ni citotoksična in ščiti živčne celice pred strupenimi amiloidnega proteina β. Zavira butirilholin-esterazo v rezinah podganjih možganov in prehaja v možgane podgan po intraperitonealni aplikaciji. Dokazali smo, da spojina 2 izboljša spomin, kognitivne funkcije in učne sposobnosti miši v bolezenskem modelu zmanjšane holinergične aktivnosti pri Alzheimerjevi bolezni. V možganih bolnikov je povišana encimska aktivnost monoaminske oksidaze B. Produkti, ki nastanejo pri reakciji, ki jo katalizira ta encim, prispevajo k oksidativnemu stresu in nevrodegeneraciji pri Alzheimerjevi bolezni. Trije N-propargilpiperidnski derivati spojine zadetka 1 poleg butirilholin-esteraze zavirajo tudi monoaminsko oksidazo B. Zaviralec obeh encimov z nevroprotektivnim delovanjem (N-propargilpiperidin 6) je spojina vodnica za načrtovanje novih spojin z delovanjem na več tarč. V doktorski disertaciji predstavljamo, da smo s sistematičnimi spremembami strukture spojine zadetka 1 prišli do (i) obetavne spojine za nadaljni predklinični razvoj, (ii) štirih kristalnih struktur kompleksov butirilholin-esteraz z zaviralci, (iii) ortogonalno zaščitenih intermediatov za sintezo novih zaviralcev in (iv) spojine vodnice kot izhodišča za načrtovanje novih spojin z delovanjem na več tarč.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:nevrodegenerativne bolezni, Alzheimerjeva bolezen, zdravljenje, zaviralci holin-esteraz, načrtovanje, sinteza, vrednotenje, disertacije
Vrsta gradiva:Doktorsko delo/naloga
Tipologija:2.08 - Doktorska disertacija
Organizacija:FFA - Fakulteta za farmacijo
Kraj izida:Ljubljana
Založnik:[U. Košak]
Leto izida:2016
Št. strani:342 str.
PID:20.500.12556/RUL-143764 Povezava se odpre v novem oknu
UDK:615.21:616.894(043.3)
COBISS.SI-ID:285373184 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:11.01.2023
Število ogledov:620
Število prenosov:66
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Design, synthesis and evaluation of novel cholinesterase inhibitors
Izvleček:
Alzheimer's disease is a chronic progressive neurodegenerative brain disorder. The etiology of this disease is not entirely understood, although it is known that accumulation of amyloid β peptide, protein tau and oxidative stress in the brain cause neuronal death and synaptic loss. This neurodegeneration is most severe in the cholinergic neurotransmitter system and results in a decrease in the levels of the neurotransmitter acetylcholine, which in turn produces memory deficits, characteristic for patients with Alzheimer's disease. Currently, there are no means to cure or prevent Alzheimer's disease, and only four drugs are available to patients for alleviating its symptoms. Cholinesterases acetylcholinesterase and butyrycholinesterase terminate cholinergic neurotransmission in the brain by catalyzing the hydrolysis of acetylcholine. In the healthy brain, acetylcholinesterase accounts for 80% and butyrycholinesterase accounts for 20% of the cholinesterase enzymatic activity. As the disease progresses, enzymatic activity of acetylcholinesterase is reduced, while that of butyrycholinesterase increases. Three out of the four approved drugs for alleviating symptoms of patients with AD are cholinesterase inhibitors: the selective acetycholinesterase inhibitors donepezil and galantamine, and the pseudo-irreversible acetylcholinesterase and butyrycholinesterase inhibitor rivastigmine. These drugs have numerous limitations due to inhibition of acetycholinesterase (adverse side effects due to acetylcholinesterase inhibition in the peripheral nervous system, limited dosing and limited clinical efficacy in advanced stages of the disease) which can be overcome by selectively inhibiting butyrylcholinesterase. We have designed, synthesized and evaluated a comprehensive series of new selective reversible butyrycholinesterase inhibitors: sulfonamide and N-propargypiperidine derivatives of hit compound 1 (IC50 = 21.3 nM) and determined their structure–activity relationships. For preparing key intermediates in the synthesis of designed compounds, we developed a general and simple synthetic procedure. Sulfonamide derivative 2 (IC50 = 4.9 nM) is promising candidate for further preclinical development. This compound is noncytotoxic and protects neuronal cells from toxic amyloid β peptide species. Its inhibits butyrycholinesterase in rat brain slices and partitions into the brains of rats after intraperitoneal injection. Compound 2 and improves memory, cognitive functions, and learning abilities of mice in a disease model of the cholinergic hypofunction in Alzheimer's disease. In the brains of patients with Alzheimer's disease the enzymatic activity of monoamine oxidase B is increased and products formed in the reaction catalyzed by this enzyme contribute to the neurodegeneration. We developed three N-propargypiperidines derivatives of hit compound 1 that inhibit both butyrycholinesterase and monoamine oxidase B. N-propargylpiperidine 6 also has neuroprotective activity and therefore represents a lead compound for design of multitarget-directed ligands against Alzheimer’s disease. In this thesis, we describe the use of structural modifications of hit compound 1 to obtain (i) a promising candidate for further preclinical development, (ii) four crystal structures of complexes of butyrycholinesterase with its inhibitors, (iii) orthogonally protected intermediates for synthesis of new cholinesterase inhibitors, and (iv) lead compounds for design of new multitarget-directed ligands.


Projekti

Financer:ARRS - Agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P1-0208
Naslov:Farmacevtska kemija: načrtovanje, sinteza in vrednotenje učinkovin

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj