Record Details

THE STUDY OF DOSEDEPENDENCY OF THE STIMULATING EFFECT OF PEPTIDE DERIVED FROM THYROTROPIN HORMONE RECEPTOR ON PRODUCTION OF THYROID HORMONES IN RATS

Translational Medicine

View Archive Info
 
 
Field Value
 
Title THE STUDY OF DOSEDEPENDENCY OF THE STIMULATING EFFECT OF PEPTIDE DERIVED FROM THYROTROPIN HORMONE RECEPTOR ON PRODUCTION OF THYROID HORMONES IN RATS
Исследование дозо-зависимости стимулирующего влияния пептида, производного рецептора тиреотропного гормона, на продукцию тиреоидных гормонов у крыс
 
Creator K. Derkach V.
E. Shpakova A.
V. Bondareva M.
A. Shpakov O.
Кира Деркач Викторовна; Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова» Российской академии наук
Елена Шпакова Александровна; Институт химии Санкт-Петербургского государственного университета
Вера Бондарева Михайловна; Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова» Российской академии наук
Александр Шпаков Олегович; Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова» Российской академии наук
 
Subject пептид; рецептор тиреотропного гормона; щитовидная железа; тироксин; интраназальное введение; peptide; receptor of thyroid-stimulating hormone; thyroid gland; thyroxine; intranasal administration
 
Description Background. Search and development of new regulators of functional activity of the hypothalamic- pituitary-thyroid axis is one of actual problems in endocrinology and pharmacology. We have previously shown that palmitoylated peptide 612-627 (Pal) structurally corresponding to the third intracellular loop of receptor of thyroid-stimulating hormone (TSH) activates the adenylyl cyclase signaling system in thyroidal membranes in vitro and stimulates the production of thyroxine by the thyroid gland in vivo. Objective. The aim of this work was to study a dose-dependency of the stimulating effect of peptide 612-627 (Pal) on the level of thyroid hormones in its intranasal and intramuscular administration into rats. Design and methods. The peptide was administered once to Wistar male rats at the doses from 45 to 900 pg/kg when administered intranasally and at the doses from 150 to 1350 pg/kg when administered intramuscularly. Prior to administration and for 6 h after administration the changes of the levels of free (fT4) and total thyroxine (tT4) and total triiodothyronine (tT3) were evaluated. Results. It is shown that peptide 612-627 (Pal) in both routes of administration in a dose- dependent manner increased the levels of fT4 and tT3 At the same time, the intranasal route was more effective as ED50 value and the maximal stimulating effect on fT4 production when peptide administered intranasally was 87 pg/kg and 38 %, while in the case of intramuscular route - 275 pg/kg and 25 %, respectively. Conclusion. These findings indicate the ability of peptide 612-627 (Pal) to effectively stimulate hormone-producing function of the thyroid gland when peptide administered intranasally into rats at the range of the doses 225-450 pg/kg.
Поиск и разработка новых регуляторов функциональной активности гипоталамо-гипофизарно- тиреоидной оси является одной из актуальных задач эндокринологии и фармакологии. Нами ранее показано, что пальмитолилированный пептид 612-627 (Pal), структурно соответствующий третьей внутриклеточной петле рецептора тиреотропного гормона (ТТГ), активирует аденилатциклазную сигнальную систему в тироидальных мембранах in vitro и стимулирует продукцию тироксина щитовидной железой in vivo. Цель настоящей работы состояла в исследовании дозозависимости стимулирующего влияния пептида 612-627 (Pal) на уровень тиреоидных гормонов при его интраназальном и внутримышечном введении крысам. Пептид вводили однократно самцам крыс Wistar в дозах от 45 до 900 мкг/кг при интраназальном введении и в дозах от 150 до 1350 мкг/кг при внутримышечном введении. До введения и в течение 6 ч после него оценивали динамику изменений уровня свободного (fT4) и общего тироксина (tT4) и общего трийодтиронина (tT3). Показано, что при обоих путях введения пептид 612-627 (Pal) дозозависимо повышал уровень fT4 и tT3 В то же время интраназальный путь был более эффективным, поскольку значение ED50 и максимальный стимулирующий эффект на продукцию fT4 при интраназальном введении пептида составили 87 мкг/кг и 38 %, в то время как при внутримышечном - 275 мкг/кг и 25 %, соответственно. Полученные данные указывают на способность пептида 612-627 (Pal) эффективно стимулировать гормонопродуцирующую функцию щитовидной железы при его интраназальном введении крысам в диапазоне доз 225-450 мкг/кг.
 
Publisher Federal Almazov North-West Medical Research Centre, Saint Petersburg, Russia
 
Date 2016-12-23
 
Type info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
—
 
Format application/pdf
 
Identifier http://transmed.almazovcentre.ru/jour/article/view/54
 
Source Translational Medicine; № 1 (2015); 15-21
Трансляционная медицина; № 1 (2015); 15-21
2410-5155
2311-4495
 
Language rus
 
Relation http://transmed.almazovcentre.ru/jour/article/view/54/55
Klieverik LP, Coomans CP, Endert E et al. Thyroid hormone effects on whole-body energy homeostasis and tissue-specific fatty acid uptake in vivo. Endocrinology. 2009;150(12):5639-5648. doi: 10.1210/en.2009-0297.
Beck-Peccoz P, Persani L, Calebiro D et al. Syndromes of hormone resistance in the hypothalamic-pituitary-thyroid axis. Best Pract Res Clin Endocrinol Metab. 2006;20 (4):529-546.
Persani L, Calebiro D, Cordella D et al. Genetics and phenomics of hypothyroidism due to TSH resistance. Mol Cell Endocrinol. 2010;322(1-2):72-82. doi: 10.1016/j. mce.2010.01.008.
Chiamolera MI, Wondisford FE. Minireview: Thyrotropin-releasing hormone and the thyroid hormone feedback mechanism. Endocrinology. 2009;150(3):1091- 1096. doi: 10.1210/en.2008-1795.
Pellegriti G, Scollo C, Regalbuto C et al. The diagnostic use of the rhTSH/thyroglobulin test in differentiated thyroid cancer patients with persistent disease and low thyroglobulin levels. Clin Endocrinol (Oxf). 2003;58(5):556-561.
Duntas LH, Cooper DS. Review on the use ofa decade ofrecombinant human TSH: prospects and novel uses. Thyroid. 2008;18(5):509-516. doi: 10.1089/thy.2007.0331.
Шпаков АО. Структурно-функциональная организация рецепторов полипептидных гормонов, содержащих LRR-повторы, и их взаимодействие с гетеротри- мерными G-белками. Цитология. 2009;51(8):637-649. [Shpakov AO. Structural-functional organization of polypeptide hormones receptors containing LRR-repeats and their interaction with heterotrimeric G proteins. Tsitologiya. 2009;51(8):637-649. In Russian].
Shpakov AO., Shpakova EA., Derkach KV. The sensitivity of the adenylyl cyclase system in rat thyroidal and extrathyroidal tissues to peptides corresponding to the third intracellular loop of thyroid-stimulating hormone receptor. Current Topics in Peptide & Protein Research. 2012;13:61-73.
Шпаков АО, Шпакова ЕА, Тарасенко ИИ, Деркач КВ. Пептид 612-627 рецептора тиреотропного гормона и его модифицированные аналоги как регуляторы аденилатциклазы в щитовидной железе крыс. Цитология. 2014;56(7):526-535. [Shpakov AO, Shpakova EA, Tarasenko II, Derkach KV. Peptide 612-627 of thyreotropin receptor and its modified derivatives as the regulators of adenylyl cyclase in the rat thyroid gland. Tsitologiya. 2014;56 (7):526-535. In Russian].
Шпакова ЕА, Шпаков АО, Чистякова ОВ и др. Биологическая активность in vitro и in vivo пептидов, соответствующих третьей цитоплазматической петле рецептора тиреотропина. Доклады Академии наук. 2012;443(1): 123-126.
Shpakov AO, Chistyakova OV, Derkach KV et al. Intranasal insulin affects adenylyl cyclase system in rat tissues in neonatal diabetes. Cent Eur J Biol. 2012;7 (1):33-47.
Chapman CD, Frey WH, Craft S et al. Intranasal treatment of central nervous system dysfunction in humans. Pharm Res. 2013; 30(10):2475-2484. doi: 10.1007/s11095- 012-0915-1.
Covic L, Gresser AL, Talavera J, Swift S, Kuliopulos A. Activation and inhibition of G protein-coupled receptors by cell-penetrating membrane-tethered peptides. Proc Natl Acad Sci USA. 2002;99(2):643-648.
Miller J, Agarwal A, Devi LA et al. Insider access: pepducin symposium explores a new approach to GPCR modulation. Ann NY Acad Sci. 2009;1180 Suppl 1:1-12. doi: 10.1111/j.1749-6632.2009.05326.x.
Shpakov AO. Signal protein-derived peptides as functional probes and regulators of intracellular signaling. J Amino Acids. 2011 ;20 11: 65605 1. doi:10.4061/2011/656051.
Tressel SL, Koukos G, Tchernychev B, Jacques SL, Covic L, Kuliopulos A. A pharmacology, biodistribution, and efficacy of GPCR-based pepducins in disease models. Methods Mol Biol. 2011;683:259-75. doi: 10.1007/978-1- 60761-919-2_19.
Шпаков АО, Шпакова ЕА. Применение пептидной стратегии для создания новых лекарственных препаратов. Трансляционная медицина. 2013;6:14-22. [Shpakov AO, Shpakova EA. The use of the peptide strategy for creation of new drugs. Translational Medicine. 2013;6:14-22. In Russian].
Shpakov AO. GPCR-peptides: prospective use in biology and medicine. Endocrinol Metab Synd. 2013;2: e116. doi: 10.4172/2161-1017.1000e116.
Шпаков АО, Деркач КВ. Новые достижения в разработке и применении GPCR-пептидов. Журн эвол биохим физиол. 2015;51(1):11-16.
Shpakov AO, Gur’yanov IA, Kuznetsova LA et al. Studies of the molecular mechanisms of action of relaxin on the adenylyl cyclase signaling system using synthetic peptides derived from the LGR7 relaxin receptor. Neurosci Behav Physiol. 2007;37(7):705-714.
Agarwal A, Tressel SL, Kaimal R et al. Identification of a metalloprotease-chemokine signaling system in the ovarian cancer microenvironment: implications for antiangiogenic therapy. Cancer Res. 2010;70(14):5880-5890. doi: 10.1158/0008-5472.
Shpakov AO, Shpakova EA, Tarasenko II et al. The peptides mimicking the third intracellular loop of 5 hydroxytryptamine receptors of the types 1B and 6 selectively activate G proteins and receptor-specifically inhibit serotonin signaling via the adenylyl cyclase system. Int J Pept Res Ther. 2010;16:95-105.
Шпаков АО, Шпакова ЕА, Тарасенко ИИ, Деркач КВ. Рецепторная и тканевая специфичность действия пептидов, производных цитоплазматических участков рецепторов серпантинного типа. Биол мембраны. 2011;28 (6):453-462.
O'Callaghan K, Kuliopulos A, Covic L. Targeting CXCR4 with cell-penetrating pepducins in lymphoma and lymphocytic leukemia. J Biol Chem. 2012;287(16):12787- 12796. doi: 10.1074/jbc.R112.355461.
Zhang P, Gruber A, Kasuda S et al. Suppression of arterial thrombosis without affecting hemostatic parameters with a cell-penetrating PAR1 pepducin. Circulation. 2012;126 (1);83-91. doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.112.091918.
Шпакова ЕА, Деркач КВ, Шпаков АО. Биологическая активность липофильных производных пептида 562-572 рецептора лютеинизирующего гормона крысы. Доклады Академии наук. 2013;452(4):453-456.
Шпаков АО, Шпакова ЕА. Разработка негормональных регуляторов аденилатциклазной сигнальной системы на основе пептидов, производных третьей цитоплазматической петли соматостатиновых рецепторов. Биомед химия. 2012;58, вып 4:446-456. [Shpakov AO, Shpakova EA. Development of non-hormonal regulators of the adenylyl cyclase signaling system based on the peptides, derivatives of the third intracellular loop of somatostatin receptors. Biomedical Chemistry. 2011;5 Issue 3:246-252. In Russian]. doi: 10.1134/S1990750811030127.
Michael ES1, Kuliopulos A, Covic L, Steer ML, Perides G. Pharmacological inhibition of PAR2 with the pepducin P2pal-18S protects mice against acute experimental biliary pancreatitis. Am J Physiol. 2013;304(5):516-526. doi: 10.1152/ajpgi.00296.2012.
Деркач КВ, Шпакова ЕА, Шпаков АО. Пальмито- илированный пептид 562-572 рецептора лютеинизирующего гормона повышает уровень тестостерона у самцов крыс. Бюл. экспер. биол. мед. 2014;158(8):172-176.
 
Rights Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договорённости, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).