Санкт-Петербург, г. Санкт-Петербург и Ленинградская область, Россия
Санкт-Петербург, г. Санкт-Петербург и Ленинградская область, Россия
с 01.01.2023 по настоящее время
Военно-Медицинская академия им. C.М. Кирова
Санкт-Петербург, г. Санкт-Петербург и Ленинградская область, Россия
Санкт-Петербург, г. Санкт-Петербург и Ленинградская область, Россия
Санкт-Петербург, г. Санкт-Петербург и Ленинградская область, Россия
Санкт-Петербург, г. Санкт-Петербург и Ленинградская область, Россия
Рецепторы сигма-1 – повсеместные многофункциональные лигандрегулируемые молекулярные шапероны в мембране эндоплазматического ретикулума, имеющие уникальную историю, структуру и фармакологический профиль. Выполняя функции шаперонов, рецепторы сигма-1 модулируют широкий спектр клеточных процессов в норме и патологии, включая процессы Ca2+-сигнализации. Фармакологический аналог окисленного глутатиона препарат моликсан® используется как иммуномодулятор и цитопротектор в комплексной терапии бактериальных, вирусных и онкологических заболеваний; эффективен в профилактике и лечении коронавирусной инфекции COVID-19. Для выявления участия рецепторов сигма-1 во влиянии моликсана на внутриклеточную концентрацию Са2+ в макрофагах и в регуляции процессов Са2+-сигнализации в макрофагах в целом, исследовали влияние избирательного антагониста рецепторов сигма-1, соединения BD-1063, на Са2+-ответы, вызываемые моликсаном в перитонеальных макрофагах крысы. С использованием флуоресцентного Са2+-зонда Fura-2АМ впервые показано, что соединение BD-1063 значительно подавляет мобилизацию Са2+ из внутриклеточных Са2+-депо и последующий депозависимый вход Са2+ в клетки, индуцируемые моликсаном в перитонеальных макрофагах. Полученные данные свидетельствуют об участии рецепторов сигма-1 в комплексном сигнальном каскаде, вызываемом моликсаном и приводящем к увеличению внутриклеточной концентрации Са2+ в макрофагах, а также об участии рецепторов сигма-1 в регуляции депозависимого входа Са2+ в макрофагах.
соединение BD-1063, рецепторы сигма-1, внутриклеточная концентрация Са2+, макрофаги
1. Su T.-P., Hayashi T., Maurice T., Buch S., Ruoho A.E. The sigma-1 receptor chaperone as an inter-organelle signaling modulator. Trends Pharmacol. Sci., 2010, vol. 31, pp. 557-566.
2. Su T.-P., Su T.-C., Nakamura Y., Tsai S.-Y. The sigma-1 receptor as a pluripotent modulator in living systems. Trends Pharmacol. Sci., 2016, vol. 37, no. 4, pp. 262-278.; DOI: https://doi.org/10.1016/j.tips.2016.01.003; EDN: https://elibrary.ru/WUFRTL
3. Rousseaux C.G., Greene S.F. Sigma receptors [σRs]: Biology in normal and diseased states. J. Recept. Signal Transduct. Res., 2016, vol. 36, no. 4, pp. 327-388.; DOI: https://doi.org/10.3109/10799893.2015.1015737; EDN: https://elibrary.ru/WVIRJR
4. Schmidt H.R., Kruse A.C. The molecular function of σ receptors: past, present, and future. Trends Pharmacol. Sci., 2019, vol. 40, no. 9, pp. 636-654.
5. Aishwarya R., Abdullah C.S., Morshed M., Remex N.S., Bhuiyan M.S. Sigmar1’s molecular, cellular, and biological functions in regulating cellular pathophysiology. Front. Physiol., 2021, vol. 12, p. 705575, doi:https://doi.org/10.3389/fphys.2021.705575.; ; EDN: https://elibrary.ru/RNMBTK
6. Munguia-Galaviz F.J., Miranda-Diaz A.G., Cardenas-Sosa M.A., Echavarria R. Sigma-1 receptor signaling: In search of new therapeutic alternatives for cardiovascular and renal diseases. Int. J. Mol. Sci., 2023, vol. 24, 1997, doi:https://doi.org/10.3390/ijms24031997.; ; EDN: https://elibrary.ru/EJSLNL
7. Penke B., Fulop L., Szucs M., Frecska E. The role of sigma-1 receptor, an intracellular chaperone in neurodegenerative diseases. Curr. Neuropharmacol., 2018, vol. 16, pp. 97-116.; DOI: https://doi.org/10.2174/1570159X15666170529104323; EDN: https://elibrary.ru/YFUPJJ
8. Cobos E.J., Entrena J.M., Nieto F.R., Cendán C.M., Del Pozo E. Pharmacology and therapeutic potential of sigma (1) receptor ligands. Curr. Neuropharmacol., 2008, vol. 6, no. 4, pp. 344-366.
9. Maurice T., Su T.-P. The pharmacology of sigma-1 receptors. Pharmacol. Ther., 2009, vol. 124, no. 2, pp. 195-206.
10. Chu U.B., Ruoho A.E. Biochemical pharmacology of the sigma-1 receptor. Mol. Pharmacol., 2016, vol. 89, pp. 142-153.
11. Pontisso I., Combettes L. Role of sigma-1 receptor in calcium modulation: possible involvement in cancer. Genes, 2021, vol. 12, no. 2, p. 139, doi:https://doi.org/10.3390/genes12020139.
12. Shi M., Chen F., Chen Z., Yang W., Yue S., Zhang J., Chen X. Sigma-1 receptor: a potential therapeutic target for traumatic brain injury. Front. Cell. Neurosci., 2021, vol. 15, p. 685201, doi:https://doi.org/10.3389/fncel.2021.685201.; ; EDN: https://elibrary.ru/KEZUQH
13. Ortiz-Renteria M., Juarez-Contreras R. et al. TRPV1 channels and the progesterone receptor Sig-1R interact to regulate pain. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 2018, vol. 115, pp. E1657-E1666, doi:https://doi.org/10.1073/pnas.1715972115.
14. Morales-Lázaro S.L., González-Ramírez R., Rosenbaum T. Molecular interplay between the sigma-1 receptor, steroids, and ion channels. Front. Pharmacol., 2019, vol. 10, p. 419, doi:https://doi.org/10.3389/fphar.2019.00419.
15. Cortés-Montero E., Sánchez-Blázquez P., Onetti Y., Merlos M., Garzón J. Ligands exert biased activity to regulate sigma 1 receptor interactions with cationic TRPA1, TRPV1 and TRPM8 channels. Front. Pharmacol., 2019, vol. 10, p. 634, doi:https://doi.org/10.3389/fphar.2019.00634.
16. Hayashi T., Su T.-P. Sigma-1 receptor chaperones at the ER-mitochondrion interface regulate Ca(2+) signaling and cell survival. Cell, 2007, vol. 131, pp. 596-610.
17. Srivats S., Balasuriya D., Pasche M., Vistal G., Edwardson J. M., Taylor C.W., Murrell-Lagnado R.D. Sigma 1 receptors inhibit store-operated Ca2+ entry by attenuating coupling of STIM1 to Orai1. J. Cell Biol., 2016, vol. 213, no. 1, pp. 65-79.
18. Hayashi T., Maurice T., Su T.-P. Ca2+ signalling via σ1-receptors: novel regulatory mechanism affecting intracellular Ca2+ concentration. J. Pharmacol. Exper. Ther., 2000, vol. 293, pp. 788-798.
19. Monnet F.P. Sigma-1 receptor as regulator of neuronal intracellular Ca2+: clinical and therapeutic relevance. Biol. Cell., 2005, vol. 97, pp. 878-883.
20. Brailoiu G.C., Deliu E., Console-Bram L.M., Soboloff J., Abood M.E., Unterwald E.M., Brailoiu E. Cocaine inhibits store-operated Ca2+ entry in brain microvascular endothelial cells: Critical role for sigma-1 receptors. Biochem. J., 2016, vol. 473, pp. 1-5.
21. Berlansky S., Humer C., Sallinger M., Frischauf I. More than just simple interaction between STIM and Orai proteins: CRAC channel function enabled by a network of interactions with regulatory proteins. Int. J. Mol. Sci., 2021, vol. 22, p. 471, doi:https://doi.org/10.3390/ijms22010471.; ; EDN: https://elibrary.ru/YNVPOA
22. Борисов А.Е., Кожемякин Л.А. и др. Клинико-экспериментальное обоснование регионарного и системного введения препаратов группы тиопоэтинов при циррозе печени. Вестник хирургии им. И.И. Грекова., 2001, т. 4, № 2, с. 32-38.
23. Толстой О.А., Цыган В.Н., Климов А.Г., Степанов А.В., Антушевич А.Е. Экспериментальная оценка эффективности препарата моликсан по восстановлению работоспособности вирусинфицированных лабораторных животных. Известия Рос. военно-мед. акад., 2019, т. 38, № 1, с. 271-277.
24. Dubina M.V., Gomonova V.V., Taraskina A.E., Vasilyeva N.V., Sayganov S.A. Pathogenesis-based pre-exposure prophylaxis associated with low risk of SARS-CoV-2 infection in healthcare workers at a designated COVID-19 hospital. 2020, doi:https://doi.org/10.1101/2020.09.25.20199562.
25. Курилова Л.С., Крутецкая З.И., Лебедев О.Е., Крутецкая Н.И., Антонов В.Г. Влияние препарата моликсан на процессы Са2+-сигнализации в макрофагах. Цитология, 2011, т. 53, № 9, с. 708.; EDN: https://elibrary.ru/VFZSMN
26. Matsumoto R.R., Bowen W.D., Tom M.A., Vo V.N., Truong D.D., De Costa B.R. Characterization of two novel sigma receptor ligands: antidystonic effects in rats suggest sigma receptor antagonism. Eur. J. Pharmacol., 1995, vol. 280, pp. 301-310.; EDN: https://elibrary.ru/AOMBBV
27. Миленина Л.С., Крутецкая З.И., Наумова А.А., Бутов С.Н., Крутецкая Н.И., Антонов В.Г. Ингибиторы метаболизма арахидоновой кислоты подавляют Са2+-ответы, вызываемые трифлуоперазином, в макрофагах. Цитология, 2018, т. 60, № 2, с. 116-121.; DOI: https://doi.org/10.31116/tsitol.2018.02.06; EDN: https://elibrary.ru/YQDKCL
28. Grynkiewicz G., Poenie M., Tsien R.Y. A new generation of Ca2+ indicators with greatly improved fluorescence properties. J. Biol. Chem., 1985, vol. 260, pp. 3440-3450.
29. Bruce J.I.E., Elliott A.C. Pharmacological evaluation of the role of cytochrome P450 in intracellular calcium signaling in rat pancreatic acinar cells. Brit. J. Physiol., 2000, vol. 131, pp. 761-771.
30. Xie Q., Zhang Y., Zhai C., Bonanno J.A. Calcium influx factor from cytochrome P-450 metabolism and secretion-like coupling mechanisms for capacitative calcium entry in corneal endothelial cells. J. Biol. Chem., 2002, vol. 277, pp. 16559-16566, doi:https://doi.org/10.1074/jbc.M109518200.; ; EDN: https://elibrary.ru/LZUVGB
31. Миленина Л.С., Крутецкая З.И., Антонов В.Г., Крутецкая Н.И., Бадюлина В.И., Симонян А.О. Нейролептики подавляют Са2+-ответы, вызываемые глутоксимом и моликсаном в макрофагах. Актуальные вопросы биологической физики и химии, 2022, т. 7, № 1, с. 127-136.; DOI: https://doi.org/10.29039/rusjbpc.2022.0494; EDN: https://elibrary.ru/WENZZG
32. Harper J.L., Shin Y., Daly J.W. Loperamide: A positive modulator for store-operated calcium channels? Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 1997, vol. 94, pp. 14912-14917.
33. Harper J.L., Daly J.W. Inhibitors of store-operated calcium channels: Imidazoles, phenothiazines, and other tricyclics. Drug Dev. Res., 1999, vol. 47, pp. 107-117.
34. Choi S.-Y., Kim Y.-H., Lee Y.-K., Kim K.-T. Chlorpromazine inhibits store-operated calcium entry and subsequent noradrenaline secretion in PC12 cells. British J. Pharmacol., 2001, vol. 132, pp. 411-418.
35. Wang L., Zhang L., Li S., Zheng Y., Yan X., Chen M., Wang H., Putney J.W., Luo D. Retrograde regulation of STIM1-Orai1 interaction and store-operated Ca2+ entry by calsequestrin. Sci. Rep., 2015, vol. 5, pp. 1-12.
36. Amer M.S., McKeown L. et al. Inhibition of endothelial cell Ca2+ entry and transient receptor potential channels by sigma-1 receptor ligands. Br. J. Pharmacol., 2013, vol. 168, pp. 1445-1455.
37. Gasparre G., Abate C., Carlucci R., Berardi F., Cassano G. The σ1 receptor agonist (+)-pentazocine increases store-operated Са2+ entry in MCF7σ1 and SK-N-SH cell lines. Pharmacol. Rep., 2017, vol. 69, pp. 542-545.
38. Wu Z., Bowen W.D. Role of sigma-1 receptor С-terminal segment in inositol 1,4,5-trisphosphate receptor activation. Constitutive enhancement of calcium signaling in MCF-7 tumor cells. J. Biol. Chem., 2008, vol. 283, pp. 28198-28215.
39. Marcotti A., Fernández-Trillo J. et al. TRPA1 modulation by Sigma-1 receptor prevents oxaliplatin-induced painful peripheral neuropathy. Brain, 2023, vol. 146, pp. 475-491.; DOI: https://doi.org/10.1093/brain/awac273; EDN: https://elibrary.ru/RXEANQ
40. Pergolizzi J., Varrassi G., Coleman M., Frank Breve F., Christo D.K., Christo P.J., Moussa Ch. The Sigma Enigma: A narrative review of sigma receptors. Cureus, 2023, vol. 15, no. 3, e35756, doi:https://doi.org/10.7759/cureus.35756.; ; EDN: https://elibrary.ru/PSLWVR
41. Tsai S-Y., Hayashi T., Mori T., Su T-P. Sigma-1 receptor chaperones and diseases. Cent. Nerv. Syst. Agents Med. Chem., 2009, vol. 9, no. 3, pp. 184-189.
42. Tsai S-Y., Pokrass M.J., Klauer N.R., De Credico N.E., Su T-P. Sigma-1 receptor chaperones in neurodegenerative and psychiatric disorders. Expert Opin. Ther. Targets, 2014, vol. 18, no. 12, pp. 1461-1476.; DOI: https://doi.org/10.1517/14728222.2014.972939; EDN: https://elibrary.ru/UQUDIR
43. Ishikawa M., Hashimoto K. The role of sigma-1 receptors in the pathophysiology of neuropsychiatric diseases. J. Receptor, Ligand, Channel Res., 2010, vol. 3, pp. 25-36.
44. Hayashi T. Sigma-1 receptor: the novel intracellular target of neuropsychotherapeutic drugs. J. Pharmacol. Sci., 2015, vol. 127, no. 1, pp. 2-5.
45. Salaciak K., Pytka K. Revisiting the sigma-1 receptor as a biological target to treat affective and cognitive disorders. Neurosci. Biobehav. Rev., 2022, vol. 132, pp. 1114-1136.
46. Voronin M.V., Vakhitova Y.V., Seredenin S.B. Chaperone Sigma1R and antidepressant effect. Int. J. Mol. Sci., 2020, vol. 21, no. 19, 7088, doi:https://doi.org/10.3390/ijms21197088.; ; EDN: https://elibrary.ru/HIBBAA
47. Ryskamp D., Wu J., Geva M., Kusko R., Grossman I., Hayden M., Bezprozvanny I. The sigma 1 receptor mediates the beneficial effects of pridopidine in a mouse model of Huntington disease. Neurobiol. Dis., 2017, vol. 97, pp. 46-59.; DOI: https://doi.org/10.1016/j.nbd.2016.10.006; EDN: https://elibrary.ru/XUFVQJ
48. Ryskamp D.A., Korban S., Zhemkov V., Kraskovskaya N., Bezprozvanny I. Neuronal sigma-1 receptors: signaling functions and protective roles in neurodegenerative diseases. Front. Neurosci., 2019, vol. 13, p. 862, doi:https://doi.org/10.3389/fnins.2019.00862.; ; EDN: https://elibrary.ru/GPUOCK
49. Yang K., Wang C., Sun T. The roles of intracellular chaperone proteins, sigma receptors, in Parkinson’s disease (PD) and major depressive disorder (MDD). Front. Pharmacol., 2019, vol. 10, p. 528, doi:https://doi.org/10.3389/fphar.2019.00528.; ; EDN: https://elibrary.ru/NGZLML
50. Herrando-Grabulosa M., Gaja-Capdevila N., Vela J.M., Navarro X. Sigma 1 receptor as a therapeutic target for amyotrophic lateral sclerosis. Br. J. Pharmacol., 2020, vol. 178, no. 6, pp. 1336-1352.
51. Lachance V., Belanger S.-M. et al. of Sigma-1R subcellular specific biological functions and role in neuroprotection. Int. J. Mol. Sci., 2023, vol. 24, p. 1971, doi:https://doi.org/10.3390/ijms24031971.; ; EDN: https://elibrary.ru/ALOEBA
52. Malar D.S., Thitilertdecha P., Ruckvongacheep K.S., Brimson S., Tencomnao T., Brimson J.M. Targeting sigma receptors for the treatment of neurodegenerative and neurodevelopmental disorders. CNS Drugs, 2023, doi:https://doi.org/10.1007/s40263-023-01007-6.; ; EDN: https://elibrary.ru/RHHAEP
53. Kim F.J., Maher C.M. Sigma1 pharmacology in the context of cancer. Handb. Exp. Pharmacol., 2017, vol. 244, pp. 237-308.
54. Merlos M., Burgueno J., Portillo-Salido E., Plata-Salaman C.R., Vela J.M. Pharmacological modulation of the sigma 1 receptor and the treatment of pain. Adv. Exp. Med. Biol., 2017, vol. 964, pp. 85-107.; DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-50174-1_8; EDN: https://elibrary.ru/YXXAXL
55. Smith S.B., Wang J., Cui X., Mysona B.A., Zhao J., Bollinger K.E. Sigma 1 receptor: a novel therapeutic target in retinal disease. Prog. Retin. Eye Res., 2018, vol. 67, pp. 130-149.
56. Vela J.M. Repurposing sigma-1 receptor ligands for COVID-19 therapy? Front. Pharmacol., 2020, vol. 11, p. 582310, doi:https://doi.org/10.3389/fphar.2020.582310.; ; EDN: https://elibrary.ru/EGNVHR
57. Romero L., Merlos M., Vela J.M. Antinociception by sigma-1 receptor antagonists: Central and peripheral effects. Adv. Pharmacol., 2016, vol. 75, pp. 179-215.
58. Espinosa-Juarez J.V., Jaramillo-Morales O.A., Deciga-Campos M., Moreno-Rocha L.A., Lopez-Munoz F.J. Sigma-1 receptor antagonist (BD-1063) potentiates the antinociceptive effect of quercetin in neuropathic pain induced by chronic constriction injury. Drug Dev. Res., 2021, vol. 82, no. 2, pp. 267-277.
59. Entrena J.M., Cobos E.J., Nieto F.R., Cendán C.M., Gris G., Del Pozo E., Zamanillo D., Baeyens J.M. Sigma-1 receptors are essential for capsaicin-induced mechanical hypersensitivity: Studies with selective sigma-1 ligands and sigma-1 knockout mice. Pain, 2009, vol. 143, pp. 252-261.
60. Nieto F.R., Cendan C.M. et al. Role of sigma-1 receptors in paclitaxel-induced neuropathic pain in mice. J. Pain, 2012, vol. 13, pp. 1107-1121.
61. Nieto F.R., Cendan C.M., Canizares F.J., Cubero M.A., Vela J.M., Fernandez-Segura E., Baeyens J.M. Genetic inactivation and pharmacological blockade of sigma-1 receptors prevent paclitaxel-induced sensory-nerve mitochondrial abnormalities and neuropathic pain in mice. Molecular Pain, 2014, vol. 10, p. 11.
