R-fenibuta efekti neiropātisko sāpju modeļos in vivo

Abstract

Klīnikā fenibutu pielieto kā garastāvokli uzlabojošu, anksiolītisku un nootropu medikamentu. R-fenibuts ((3R)-fenil-4-aminosviestskābe) ir optiski tīra un farmakoloģiski aktīva racēmiskā fenibuta forma. R-fenibuts ir atbildīgs par racēmiskā fenibuta farmakoloģisko aktivitāti, kas korelē ar tā saistīšanos pie gamma aminosviestskābes (GASS)B apakštipa receptoriem. Strukturāli R-fenibuts ir baklofēna ((R,S)-4-amino-3-(4-hlorfenil)sviestskābes) un gabapentīna (GBP, (2-[1-(aminometil)cikloheksil]acetskābes) analogs. GBP pretsāpju darbību nodrošina tā saistīšanās ar lādiņa atkarīgo kalcija jonu kanālu (LAKK) α2–δ subvienību, tajā pašā laikā GBP nesaistās ar GASSB receptoriem, savukārt baklofēns saistās gan ar GASSB receptoriem, gan LAKK α2–δ subvienību. Šī darba mērķi bija noskaidrot R-fenibuta saistīšanās afinitāti ar LAKK α2–δ subvienību in vitro, izmantojot subvienības selektīvu ligandu – radioaktīvo GBP (H3]GBP), un noteikt R-fenibuta efektus neiropātisko sāpju modeļos in vivo, izmantojot formalīna izsaukto ķepas laizīšanas testu un sēžas nerva hroniska bojājuma modeli. Lai noskaidrotu R-fenibuta pretsāpju darbības mehānismus, izmantojām GASSB receptoru antagonistu CGP35348 un S-fenibutu, kurš nesaistās ar GASSB receptoriem. Saistīšanās eksperimentos novērojām, ka ne tikai GBP un baklofēns saistās pie LAKK α2–δ subvienības, bet arī R-fenibuts un S-fenibuts. R-fenibuta saistīšanās afinitāte pie LAKK α2–δ subvienības bija četras reizes lielāka kā pie GASSB receptoriem. R-fenibuts devas atkarīgi (devās 25 un 50 mg/kg) uzrādīja GBP līdzīgus pretsāpju efektus gan formalīna izsauktajā ķepas laizīšanas testā, gan sēžas nerva hroniska bojājuma modelī, salīdzinot ar kontroles grupām. Formalīna izsauktajā ķepas laizīšanas testā R-fenibuta pretsāpju efekts netika bloķēts ar GASSB selektīvo antagonistu – CGP35348. Līdzīgi kā R-fenibuts, arī S-fenibuts uzrādīja pretsāpju efektus sēžas nerva hroniska bojājuma modelī. Iegūtie rezultāti ļauj secināt, ka R-fenibuta pretsāpju efekti, kas novēroti formalīna izsauktajā ķepas laizīšanas testā un sēžas nerva hroniska bojājuma modelī, ir skaidrojami ar vielas saistīšanos pie LAKK α2–δ subvienības, nevis GASSB receptoriem. Iegūtie rezultāti nodrošina eksperimentālus pierādījumus R-fenibuta pretsāpju īpašībām un iespējām to pielietot klīniskajā praksē - neiropātisko sāpju ārstēšanā.

Phenibut is a mood elevator, anxiolytic and nootropic drug, which is widely used in clinics. R-phenibut ((3R)-phenyl-4-aminobutyric-acid) is the active isomer, which is responsible for the pharmacological activity of racemic phenibut. R-phenibut binding affinity to GABAB receptors correlate with its pharmacological activity. R-phenibut is similar to GBP (2-[1-(aminomethyl)cyclohexyl]acetic acid or gabapentin) and baclofen ((RS)-4-amino-3-(4-chlorophenyl)butanoicacid). GBP does not bind to GABAB receptors and it antinociceptive properties are mediated through the α2-δ subunit of the voltage dependent calcium channel (VDCC), while baclofen binds to GABAB receptor and α2-δ subunit of VDCC. The aims of this study were to find out binding affinity of R-phenibut to the α2–δ subunit of the VDCC in vitro using [3H]GBP and the effects of R-phenibut in neuropathic pain models in vivo using chronic constriction injury (CCI) of the sciatic nerve model and formalin induced paw licking (FIPL) test. To find out mechanisms of R-phenibut antinociceptive activity we used CGP35348, which is GABAB receptor antagonist and S-phenibut (it did not bind to GABAB receptors). In the binding assay, we found out that R-phenibut and S-phenibut could bind to α2–δ subunit of the VDCC. Compared R-phenibut binding affinity to the α2–δ subunit of the VDCC and GABAB receptors, we found out that binding affinity to α2–δ subunit of the VDCC was increased four times. R-phenibut at doses 25 and 50 mg/kg showed antinociceptive effects in both models, compared with control group. The antinociceptive effects of R-phenibut in the FIPL test were not blocked by the CGP35348. The antinociceptive effects of S-phenibut were observed in the CCI of the sciatic nerve. In the CCI of the sciatic nerve and FIPL test we found out antinociceptive properties of R-phenibut. These properties were associated with R-phenibut binding ability to the α2–δ subunit of the VDCC more than its effects on GABAB receptors. Finally, our data suggested evidence for antinociceptive properties of R-phenibut, which might be used in neuropathic pain treatment.