1119333, Москва, ул. Вавилова, 40; 2119234, Москва, Ленинские горы, 1
40, Vavilov St., Moscow 119333; 1, Leninskie Gory, Moscow 119234
Ольга Алексеевна Громова
1119333, Москва, ул. Вавилова, 40; 2119234, Москва, Ленинские горы, 1
Olga Alekseevna Gromova
40, Vavilov St., Moscow 119333; 1, Leninskie Gory, Moscow 119234
3117997, Москва, ул. Островитянова, 1;
1, Ostrovityanov St, Moscow 117997
1119333, Москва, ул. Вавилова, 40; 3117997, Москва, ул. Островитянова, 1
40, Vavilov St., Moscow 119333; 22a, Voroshilov St., Kemerovo 650056
Muscle relaxants are used in the treatment of musculoskeletal pain. The exact molecular mechanisms of action of muscle relaxants are not always clear. Some muscle relaxants show mainly an anticholinergic effect, others have GABAergic one; they differ in accumulation in muscles, central nervous system, and other tissues.
Objective: to carry out a comparative chemoreactome analysis of tolperisone with tizanidine and baclofen, allowing the pharmacological action of each of the molecules to be specified.
Material and methods. The investigators applied a chemoinformational approach, i.e. compared the chemical structure of the studied molecules with the structures of millions of other molecules, for which the molecular and pharmacological properties are known. The analysis is based on the latest machine learning technologies developed within the framework of the theory of combinatorial solvability analysis, the theory of topological and metric approaches to analyzing the features of the so-called big data.
Results and discussion. Tolperisone was most likely to accumulate in the skeletal muscles, adrenal cortex, and hypothalamus. The drug caused a muscle relaxant effect through cholinergic action, practically without affecting adrenergic, dopaminergic, GABAergic neurotransmission. Each of the studied molecules was established to exert dose-dependent antispasmodic and analgesic effects. Tolperisone was shown to have antithrombotic and antiinflammatory effects due to inhibition of the activity of tumor necrosis factor-a and to modulation of the metabolism ofprostaglandins and leukotrienes.
Conclusion. Significant differences were found in the mechanisms of molecular action of tolperisone, tizanidine, and baclofen, which was responsible for differences in the time of onset and duration of action of a muscle relaxant, in the action on CNS or peripheral nervous system neurons, as well as in additionalpleiotropic effects and adverse reactions.
Миорелаксанты используются в терапии скелетно-мышечной боли. Точные молекулярные механизмы действия миорелаксантов не всегда ясны. Одни миорелаксанты проявляют преимущественно антихолинергическое действие, другие — ГАМКергическое, они различаются по накоплению в мышцах, ЦНС и в других тканях.
Цель исследования — сравнительный хемореактомный анализ толперизона с тизанидином и баклофеном, который позволяет уточнить фармакологическое действие каждой из молекул.
Материал и методы. Использован хемоинформационный подход, т. е. сравнение химической структуры исследуемых молекул со структурами миллионов других молекул, для которых молекулярно-фармакологические свойства известны. Анализ основан на новейших технологиях машинного обучения, разрабатываемых в рамках теории комбинаторного анализа разрешимости, теории топологического и метрического подходов к анализу признаковых описаний так называемых больших данных.
Результаты и обсуждение. Толперизон с наибольшей вероятностью накапливался в скелетных мышцах, коре надпочечников и гипоталамусе. Толперизон вызывает миорелаксантный эффект посредством холинолитического действия, практически не влияя на адренергическую, дофаминергическую, ГАМКергическую нейротрансмиссию. Установлено дозозависимое антиспастическое и анальгетическое действие каждой из исследованных молекул. Показана возможность существования у толперизона антитромботических и противовоспалительных эффектов, обусловленных ингибированием эффектов фактора некроза опухолей а, модуляцией метаболизма простагландинов и лейкотриенов.
Выводы. Выявлены значимые различия в механизмах молекулярного действия толперизона, тизанидина и баклофена, что приводит к различиям во времени наступления и продолжительности миорелаксантного эффекта, в действии на нейроны ЦНС или нейроны периферической нервной системы, а также в дополнительных плейотропных эффектах и нежелательных реакциях.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.