Ethylmethylhydroxypyridine succinate (EMHPS) is used in the therapy of ischemic stroke. A more complete understanding of the conditions that can affect the clinical efficacy of EMHPS needs the most complete information about its molecular mechanisms of action.
Objective: to comparatively analyze the properties of EMHPS using the newest area of postgenomic pharmacology – chemoreactome simulation. Succinic acid and citicoline were used as the molecules of comparison (control molecules).
Material and methods. Chemoreactome analysis was employed to assess the biological activity of a test molecule (simulation of the affinity profile of the examined molecular structure for various proteome proteins). A new mathematical method based on the combinatorial theory of solvability was devised for chemoinformational analysis.
Results and discussion. Chemoreactome simulation has shown that EMHPS may be an agonist of acetylcholine and GABA receptors, as well as that of cannabinoid receptor type 2. The anti-inflammatory effect of an EMHPS molecule may be due to the inhibition of synthesis of proinflammatory prostaglandins. Its higher safety (a weaker effect on serotonin and opioid receptors and lower interaction with Erg channels and the enzymes monoamine oxidase and cytochrome CYP1A1) distinguish EMHPS from the molecules of comparison (citicolne and succinic acid). The predicted properties of the molecule of EMHPS make a substantial contribution to its neuroprotective effect.
Conclusion. The results of chemoreactome analysis could reveal not only quite unexpected mechanisms of action of EMHPS, but also its mechanisms of synergic action with pyridoxine and magnesium. Owing to a combination of EMHPS with pyridoxine and magnesium, there is an increase in the antioxidant, anticonvulsant, stress- and neuroprotective, nootropic, and anxiolytic effects of EMHPS via activation of pyridoxine-dependent and magnesium-dependent proteins. The combination of EMHPS with pyridoxine and magnesium also contributes to the potentiation of hemodynamic, antiplatelet, antiaggregant, and anticoagulant actions, activates homocysteine neutralization and anti-inflammatory protection, and decreases the risk of proarrhythmic effects.
Этилметилгидроксипиридина сукцинат (ЭМГПС) используется в терапии ишемического инсульта. Для лучшего понимания условий, которые могут влиять на клиническую эффективность ЭМГПС, необходима максимально полная информация о молекулярных механизмах его действия.
Целью исследования был сравнительный анализ свойств ЭМГПС с использованием новейшего направления постгеномной фармакологии – хемореактомного моделирования. В качестве молекул сравнения (контрольные молекулы) использовали янтарную кислоту и цитиколин.
Материал и методы. Биологическую активность исследуемой молекулы (моделирование профиля сродства исследуемой молекулярной структуры к различным белкам протеома) оценивали с помощью хемореактомного анализа. Для проведения хемоинформационного анализа был разработан новый математический метод, основанный на комбинаторной теории разрешимости.
Результаты и обсуждение. Хемореактомное моделирование показало, что ЭМГПС может являться агонистом ацетилхолиновых и ГАМК1- рецепторов, а также каннабиоидного рецептора 2-го типа. Противовоспалительное действие молекулы ЭМГПС может осуществляться за счет ингибирования синтеза провоспалительных простагландинов. От молекул сравнения (цитиколин и янтарная кислота) ЭМГПС отличает более высокая безопасность (более слабое влияние на серотониновые и опиоидные рецепторы, меньшая степень взаимодействия с Erg-каналами, ферментами моноаминооксидазой и цитохромом CYP1A1). Прогнозируемые свойства молекулы ЭМГПС вносят существенный вклад в его нейропротективный эффект.
Заключение. Результаты хемореактомного анализа позволили раскрыть не только достаточно неожиданные механизмы действия ЭМГПС, но и механизмы его синергидного действия с пиридоксином и магнием. Благодаря сочетанию ЭМГПС с пиридоксином и магнием происходит усиление антиоксидантного, противосудорожного, стресс- и нейропротекторного, ноотропного и анксиолитического эффектов ЭМГПС посредством активации пиридоксин-зависимых и магний-зависимых белков. Комбинация ЭМГПС c пиридоксином и магнием способствует также усилению гемодинамического, антитромботического, антиагрегантного, антикоагулянтного действия, активизирует процессы обезвреживания гомоцистеина, противовоспалительную защиту, снижает риск проаритмических эффектов.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.