Photo by Karim Ghantous on Unsplash
Emoksypina to pochodna pirydoksyny, która znajduje najszersze zastosowanie jako przeciwutleniacz a następnie jako substancja modulująca receptory będąca środekiem membranotropowym. Zaobserwowano, że posiada szeroki zakres potencjału terapeutycznego, obejmujący efekty naczyniowe, takie jak działanie kardioprotekcyjne i przeciwmiażdżycowe, oraz efekty neurologiczne, takie jak działanie przeciwpadaczkowe, neuroprotekcyjne i nootropowe.
Historia powstania emoksypiny rozpoczęła się w 1956 roku, gdy naukowiec Nikołaj Nikołajewicz Semenow, wraz z Cyrilem Hinshelwoodem, otrzymali Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii za badania nad mechanizmami reakcji chemicznych. Odkrycie mechanizmów powstawania wolnych rodników stało się podstawą do opracowania koncepcji zwalczania niedokrwienia tkanek i stworzenia leków o działaniu przeciwutleniającym oraz przeciw niedotlenieniu. W latach 80. XX wieku L.D. Smirnow i V.I. Kuźmin zsyntetyzowali bursztynian 2-etylo-6-metylo-3-hydroksypirydyny. Pod kierunkiem akademika Rosyjskiej Akademii Nauk Medycznych, A.V. Waldman, zbadano jego działanie farmakologiczne, przeanalizowano mechanizm działania oraz przeprowadzono badania przedkliniczne dotyczące toksykologii i farmakokinetyki. Emoksypina została zarejestrowana w Ministerstwie Zdrowia ZSRR jako lek, przeprowadzono pierwsze badania kliniczne i wprowadzono ją do praktyki medycznej.
Czym jest emoksypina?
Bursztynian emoksypiny (2-etyl-6-metylo-3-hydroksypirydyna) to sól choliny kwasu bursztynowego, pochodząca z 3-hydroksypirydyny i kwasu bursztynowego. Ze względu na swoją hydrofilową naturę, 2-etyl-6-metylo-1,3-hydroksypirydyna ma ograniczoną zdolność transportu do tkanek nerwowych i mózgu. Dlatego też pożądane jest opracowanie nowych pochodnych 3-hydroksypirydyny, o zwiększonej lipofilowości, co zwiększyłoby ich przepuszczalność przez barierę krew-mózg (BBB). Dane eksperymentalne pokazują, że kation 2-etyl-6-metylo-3-hydroksypirydyny w emoksypinie, w połączeniu z jonem bursztynianowym (obecne w bursztynianie emoksypiny), wywiera efekt synergiczny. Część bursztynianowa odpowiada za działania stymulującego MAO, podczas gdy składnik 3-hydroksypirydyny powoduje znaczne zmniejszenie aktywności hamującej MAO. Obecność tych fragmentów pozwala na uznanie tych substancji za bardzo obiecującą strategię terapeutyczną w leczeniu chorób metabolicznych wynikających z dysfunkcji śródbłonka. Oprócz tego, efekty membranotropowe wywierane przez te cząsteczki pomagają w utrzymaniu lepkości błony lipidowej, regulując tym samym kluczowe parametry farmakokinetyczne. Jon bursztynianowy w strukturze bursztynianu emoksypiny wykazuje pośrednie działanie prooksydacyjne. Aktywność ta wynika z generacji nadtlenku wodoru, który jest końcowym produktem utleniania mitochondrialnego kwasu bursztynowego i znany jest z indukowania utleniania wolnych rodników. Pod względem struktury chemicznej, bursztynian emoksypiny jest jednocześnie pochodną 3-hydroksypirydyny i kwasu bursztynowego.
Mechanizm działania
Bursztynian emoksypiny znalazła szerokie zastosowanie w leczeniu różnych stanów patologicznych ze względu na jej działanie przeciwzapalne oraz zdolność przeciwdziałania warunkom hipoksycznym wywołanym stresem. Badania eksperymentalne wykazały antynekrotyczne działanie Mexidolu w przypadku niedokrwienia skóry. Podanie mexidolu na modelu zwierzęcym białych szczurów albinosów (25 mg/kg, 3 dni) spowodowało zmniejszenie aktywności enzymu asparaginianotransferazy i kinazy kreatynowej. W połączeniu ze zmniejszeniem cytolizy, działanie mexidolu zatrzymało postęp martwicy skóry. Obszarem docelowym dla działania mexidolu okazał się być system NADH-ubichinonowy.
Bursztynian emoksypina reguluje system obrony antyoksydacyjnej poprzez zwiększenie aktywności enzymu katalazy oraz peroksydazy glutationowej, co prowadzi do neutralizacji wolnych rodników nadtlenkowych. Wykazuje ona bezpośrednią interakcję z lipofilowymi i wodnymi rodnikami obecnymi w błonach fosfolipidowych, a ta aktywność może być wykorzystywana w ochronie skóry niedokrwiennej przed wtórnymi uszkodzeniami i wywieraniu działania dermatoprotekcyjnego. Oprócz działania przeciwniedokrwieniowego w układzie skórnym, pochodne emoksypiny wykazują szeroki zakres działań farmakologicznych, takich jak zarządzanie hipoksją, redukcja utraty ATP w przypadku niedokrwienia mózgu lub mięśnia sercowego oraz utrzymanie fosforylacji oksydacyjnej.
Podanie mexidolu zmniejszyło również istotnie poziomy ALT i AST w osoczu w badanych modelach zwierzęcych. Pochodne zawierające bursztynian 3-hydroksypirydyny, takie jak, uważane są za substancje energotropowe. Składnik bursztynianowy oferuje substrat bogaty w energię, który ulega utlenieniu przez enzym dehydrogenazy bursztynianowej (SDH), obecny w mitochondrialnym kompleksie enzymatycznym II (MEC II). W warunkach hipoksyjnych lub niedokrwiennych ten proces utleniający przeciwdziała redukcji mitochondrialnego kompleksu enzymatycznego I (MEC I), co pozwala na utrzymanie syntezy ATP.
W eksperymencie przeprowadzonym przez Motin et al., na modelu zwierzęcym z użyciem wyhodowanych szczurów albinosów, stwierdzono, że emoksypina sukcinian stymuluje aktywność oddechową próbek mózgu, przy stężeniu 5 mM sukcinianu. Centralne korzystne działanie mexidolu może być pośredniczone przez kanały jonowe zawierające składniki glutaminianowe i GABA-ergiczne, głównie poprzez hamowanie prądów jonowych przez kompleks receptora NMDA. Mexidol wywiera swoje działanie ochronne na błonie komórkowej poprzez zmniejszenie lepkości błon komórkowych. Wykazano, że mexidol zwiększa oddziaływanie wiązania w kompleksie receptorowym GABA-benzodiazepinowym. Jako lek przeciwlękowy, mexidol wywiera działanie modulujące GABA i może być stosowany w leczeniu ostrego udaru, w połączeniu z tradycyjnymi lekami przeciwlękowymi. Ponadto, mexidol okazał się najbardziej skuteczny w łagodzeniu napadów wywołanych PTZ. Dlatego mexidol wykazuje działanie neuroprotekcyjne poprzez hamowanie powstawania reaktywnych form tlenu (ROS) i formowania się tlenku azotu (NO).
Działanie przeciwzakrzepowe jest spowodowane zdolnością do zapobiegania zakrzepicy w łożysku naczyniowym oraz aktywacji mechanizmów GABAergicznej wazodylatacji. Emoksypina wywiera działanie ochronne poprzez hamowanie powstawania wolnych rodników i blokowanie markerów zapalenia, takich jak cytozyna. W stężeniach terapeutycznych, hamuje ona agregację płytek krwi. Stwierdzono, że emoksypina ma właściwości retinoprotekcyjne, dzięki hamowaniu enzymu fosfodiesterazy, który wpływa na poziom ADP i ATP ze względu na zmiany w ilościach nukleotydów cyklicznych. W użytych eksperymentalnych modelach zwierzęcych, emoksypina wykazała działanie hamujące na angiogenezę, nawet w niskich stężeniach.
Działanie antyoksydacyjne
Emoksypina, jako substancja o potężnych właściwościach przeciwutleniających, zabezpiecza komórki nerwowe przed szkodliwym działaniem wolnych rodników. Chroni lipidowe struktury błon komórkowych poprzez zapobieganie ich utlenianiu i pobudzanie produkcji naturalnych antyoksydantów, takich jak dysmutaza ponadtlenkowa. Dodatkowo, poprawia krążenie krwi w naczyniach dostarczających tlen i substancje odżywcze do mózgu, co sprzyja lepszej funkcji neuronalnej.
Działanie na układ krążenia
Emoksypina wykazuje znaczące właściwości antyoksydacyjne. W wielu krajach stosuje się ją jako lek przeciwzakrzepowy i przeciwutleniacz, będący korektorem mikrokrążenia. Po przedostaniu się do krwiobiegu, emoksypina wzmacnia naczynia krwionośne, zapobiegając ich pękaniu i rzadzeniu krwi, co przeciwdziała procesom destrukcyjnym. W kontekście jej działania kardioprotekcyjnego, badania przeprowadzone na modelach szczurzych przez Gatsura i innych wykazały, że emoksypina zwiększa przepływ krwi w naczyniach wieńcowych bez istotnej zmiany ciśnienia tętniczego. Zaobserwowano również, że wykazuje silniejsze właściwości rozszerzające naczynia w porównaniu z innymi substancjami. Dodatkowo, inne badania sugerują, że działa ona przeciwdławicowo poprzez stymulowanie procesów regeneracyjnych po zawale serca.
W oddzielnej pracy przeprowadzonej przez Lukyanova i in., emoksypina w postaci sukcyglinianu wykazała działanie przeciwniedokrwienne w mózgu szczura oraz miokardium poddawanym niedokrwieniu przez zwiększenie sprzężenia fosforylacji oksydacyjnej i oddychania mitochondrialnego. Skutkiem tego było zwiększenie syntezy kwasu bursztynowego, co aktywowało szlak oksydazy bursztynianowej w warunkach hipoksji. To pokazuje obiecujące efekty leku w leczeniu zaburzeń metabolicznych związanych z wystąpieniem stanów hipoksycznych. Podanie domięśniowe mexidolu (100 mg/kg) przez tydzień wykazało działanie przeciwniedokrwienne w modelu zwierzęcym z udarem niedokrwiennym indukowanym chwilowym zatkaniem tętnicy środkowej mózgu.
Wskazuje to na stosowanie tego leku w leczeniu stanów hipoksycznych i deficytów poznawczych wynikających z chorób neurologicznych. Emoksypina wykazywała również pewne korzyści w leczeniu niedotlenienia, wykazując pozytywne wyniki w przypadku podania szczurom wrażliwym na hipoksję. W odniesieniu do warunków wysokiego stresu w modelach zwierzęcych (takich jak nagłe wystawienie na nowe środowisko, jasne światło lub wprowadzenie zwierząt na otwarte przestrzenie), dawki emoksypiny między 50 a 100 mg/kg masy ciała wykazały obiecujące wyniki w eliminacji objawów przypominających lęk u zwierząt testowych. W przeciwieństwie do tradycyjnych leków anksjolitycznych, ma ona przewagę niepowodującą sedacji ani miorelaksacji. Te wyniki sugerują możliwość stosowania emoksypiny u ludzi w celu wywołania podobnych efektów w warunkach stresu.
Badacze zauważają dodatkowo, że ten związek efektywnie wspiera wytrzymałość fizyczną. Dzięki zdolności do rozszerzania naczyń krwionośnych ułatwia dostarczanie substancji odżywczych do komórek mięśniowych, co przyczynia się do utrzymania odpowiedniego poziomu energii. Co więcej, udowodniono, że zmniejsza dolegliwości zakwasów mięśniowych, co jest szczególnie istotne dla osób angażujących się w intensywny wysiłek fizyczny. Warto także wspomnieć, że ta pochodna witaminy B6 pomaga obniżyć ogólny poziom cholesterolu, poprawiając proporcje na korzyść „dobrego” cholesterolu HDL, oraz działa przeciwzakrzepowo i poprawia krążenie krwi.
Działanie na układ nerwowy
Emoksypina jest substancją o szerokim spektrum działania, która wykazuje skuteczność w ochronie neuronów mózgowych przed uszkodzeniami spowodowanymi przez wolne rodniki. Oprócz działania antyoksydacyjnego, emoksypina poprawia koncentrację, przyspiesza procesy uczenia się, wzmacnia pamięć i chroni komórki mózgowe przed stresem oksydacyjnym. Jest to związek nootropowy, który poprawia przepływ krwi do mózgu i wzmacnia funkcje poznawcze poprzez inhibicję działania monoaminooksydazy (MAO) i zwiększenie poziomu dopaminy w mózgu. Badania wykazały, że emoksypina wzmacnia oddziaływanie wiązania w kompleksie receptora GABA-benzodiazepiny, co sprawia, że może być stosowana jako lek przeciwlękowy, zarówno w leczeniu ostrych udarów, jak i w łagodzeniu napadów padaczkowych wywołanych pentetrazolem. Dodatkowo, emoksypina wykazuje działanie neuroprotekcyjne poprzez hamowanie wytwarzania reaktywnych form tlenu (ROS) i tlenku azotu (NO). Jest też potencjalnym lekiem przeciwdepresyjnym, działa poprzez modulację receptorów glutaminianowych NMDA i AMPA, co prowadzi do równoważenia aktywności receptorów i wywołuje efekt antydepresyjny. Emoksypina wykazuje również działanie antyglukokortykoidowe, co może dodatkowo przyczyniać się do jej działania przeciwdepresyjnego. Ze względu na jej wielokierunkowy mechanizm działania, emoksypina może być stosowana w leczeniu zarówno ostrego, jak i przewlekłego niedokrwienia mózgu. Poprawia ukrwienie mózgu, działa przeciwutleniająco, zmniejsza dysfunkcję śródbłonka oraz wpływa korzystnie na funkcjonowanie układu odpornościowego. Dodatkowo, emoksypina poprawia funkcje poznawcze i stan neurologiczny, co potwierdzają wyniki badań klinicznych.
Badania wykazują, że emoksypina, będąca pochodną witaminy B6, korzystnie wpływa na działanie neuromediatorów, kluczowych dla efektywnego przetwarzania informacji. Zwiększa wrażliwość receptorów acetylocholiny, regulujących funkcje poznawcze oraz hamuje rozpad dopaminy, istotnej dla pamięci roboczej i koncentracji. Dodatkowo, emoksypina korzystnie wpływa na układ nagrody poprzez zwiększenie ilości wydzielanej dopaminy, co może poprawić ogólne samopoczucie i odporność na stres. Poprzez oddziaływanie na receptory GABA i hamowanie enzymu MAO, który unieczynnia serotoninę, substancja ta pomaga utrzymać równowagę neurochemiczną, wspierając psychiczny komfort w codziennych sytuacjach, często wymagających dużego wysiłku psychicznego.
Poprawa wzroku
Wskazuje się, że emoksypina może mieć korzystny wpływ na ochronę siatkówki oka. Działa poprzez hamowanie aktywności enzymu fosfodiesterazy, co wpływa na poziomy ADP i ATP. W badaniach na modelach zwierzęcych stwierdzono, że emoksypina wykazuje zdolność do hamowania procesu angiogenezy, nawet w niskich stężeniach, co sugeruje jej potencjalne zastosowanie w leczeniu krwiaków śródgałkowych. Choroby zwyrodnieniowe oka, takie jak zaćma i jaskra, są często spowodowane peroksydacją lipidów. Emoksypina wykazuje działanie przeciwutleniające oraz może wpłynąć na zwężenie źrenicy i obniżenie ciśnienia wewnątrzgałkowego, co może być korzystne w terapii tych schorzeń.
Terapia uzależnień
Wykorzystanie emoksypiny w terapii uzależnień otwiera interesujące perspektywy badawcze. Choć głównie znana z zastosowań w dziedzinie neuroprotekcji i poprawy funkcji poznawczych, emoksypina może również mieć potencjał w leczeniu uzależnień od substancji psychoaktywnych. Jednym z głównych mechanizmów działania emoksypiny jest jej zdolność do modulacji neuroprzekaźników, w tym dopaminy i serotoniny, które odgrywają kluczową rolę w uzależnieniach. Poprzez zwiększenie ilości wydzielanej dopaminy, emoksypina może wpływać na redukcję objawów abstynencyjnych i zmniejszenie ochoty na spożywanie substancji uzależniających. Dodatkowo, jej działanie na receptory GABA może pomóc w łagodzeniu objawów lękowych i regulacji nastroju, co jest istotne w terapii uzależnień.
Badania eksperymentalne sugerują, że emoksypina może również wpływać na procesy neuroplastyczności, co może być kluczowe w procesie zdrowienia mózgu osób uzależnionych. Poprzez poprawę neuroprotekcji, emoksypina może wspierać regenerację neuronów i przywracanie równowagi neurochemicznej, co może zmniejszyć skutki długotrwałego stosowania substancji uzależniających. Jednym z obszarów, który wymaga dalszych badań, jest określenie optymalnej dawki i schematu terapeutycznego emoksypiny w leczeniu uzależnień. Istotne jest również zbadanie potencjalnych interakcji emoksypiny z innymi lekami stosowanymi w terapii uzależnień oraz identyfikacja ewentualnych skutków ubocznych. Warto również zauważyć, że emoksypina może być skutecznym narzędziem terapeutycznym nie tylko w leczeniu uzależnień od substancji psychoaktywnych, ale także w przypadku uzależnień behawioralnych, takich jak uzależnienie od hazardu czy uzależnienie od Internetu. Jej wszechstronne działanie na układ nerwowy może pomóc w łagodzeniu objawów odstawienia i poprawie funkcjonowania psychicznego u osób z różnymi rodzajami uzależnień. Emoksypina może więc stanowić obiecującą opcję terapeutyczną w leczeniu uzależnień, zarówno pod względem farmakologicznym, jak i neuroprotekcyjnym. Jej działanie na neuroprzekaźniki oraz zdolność do poprawy neuroplastyczności mózgu sugerują, że może mieć potencjał w redukcji objawów uzależnienia i wspieraniu procesu zdrowienia osób uzależnionych. Jednakże, potrzebne są dalsze badania kliniczne, aby dokładnie określić jej skuteczność i bezpieczeństwo w kontekście terapii uzależnień.
Olej rybi od Apollo’s Hegemony – wsparcie zdrowia i regeneracji mózgu – KUP TUTAJ
Podsumowanie
Emoksypina, jako pochodna pirydoksyny, wykazuje wszechstronne działanie terapeutyczne na organizm. Jej główne działania obejmują właściwości przeciwutleniające, modulację receptorów oraz efekty naczyniowe i neurologiczne. Od momentu jej odkrycia w latach 80. XX wieku, emoksypina znalazła zastosowanie w leczeniu różnorodnych stanów patologicznych, w tym chorób serca, zaburzeń neurologicznych i problemów związanych z układem krążenia. Działając jako przeciwutleniacz, chroni komórki nerwowe przed uszkodzeniami spowodowanymi przez wolne rodniki, jednocześnie poprawiając krążenie krwi w mózgu. Dzięki swoim właściwościom modulującym receptory, emoksypina wpływa korzystnie na funkcje poznawcze, poprawiając koncentrację i pamięć. Dodatkowo, substancja ta wykazuje działanie przeciwpadaczkowe, przeciwzakrzepowe i przeciwniedokrwienne, co sprawia, że jest obiecującym lekiem w leczeniu wielu schorzeń. Emoksypina ma również potencjał w poprawie wytrzymałości fizycznej poprzez ułatwienie dostarczania substancji odżywczych do komórek mięśniowych. Wartościowe jest także jej działanie retinoprotekcyjne, co sugeruje potencjalne zastosowanie w terapii chorób oczu. Dzięki swoim wieloaspektowym korzyściom zdrowotnym, emoksypina jest obiektem dalszych badań i może być kluczowym składnikiem terapii w przyszłości.
Emoksypina:
- Chroni komórki nerwowe przed uszkodzeniami spowodowanymi przez wolne rodniki, dzięki silnym właściwościom przeciwutleniającym.
- Poprawia krążenie krwi w mózgu, co wspiera jego funkcje i dostarcza niezbędne substancje odżywcze.
- Wspomaga produkcję naturalnych antyoksydantów, takich jak dysmutaza ponadtlenkowa. Zwiększa wrażliwość receptorów acetylocholiny, co reguluje funkcje poznawcze i szybkość przesyłania sygnałów między neuronami.
- Hamuje rozpad cząsteczek dopaminy, co korzystnie wpływa na pamięć roboczą i koncentrację. Z
- większa ilość wydzielanej dopaminy, co może poprawić nastrój i odporność na stres.
- Wpływa korzystnie na receptory GABA, ułatwiając ich działanie.
- Hamuje enzym MAO, co umożliwia dłuższe i silniejsze oddziaływanie serotoniny na układ nerwowy.
- Dodatkowo, emoksypina poprawia wydolność fizyczną poprzez ułatwienie dostarczania substancji odżywczych do komórek mięśniowych, łagodzi dolegliwości zakwasów mięśniowych oraz pomaga w regulacji poziomu cholesterolu i poprawia krążenie krwi.
Bibliografia:
DeWilde K.E., The promise of ketamine for treatment-resistant depression: current evidence and future directions, Ann. N. Y. Acad. Sci., 2015<br/>
Motin V.G. et al., An electrophysiological study of the mechanism of action of Mexidol, Eksperim. Klin. Farmakol., 2012<br/>
Voronina T.A., Mexidol: spectrum of pharmacological effects, Zh. Nevrol. Psikhiat., 2012<br/>
Volchegorskii I.A. et al., Antianhedonistic actions of derivatives of 3-hydroxypyridine and succinic acid, Ros. Fiziol. Zh., 2016<br/>
Gupta D.S., Parab S.B., Kaur G. Promising effects of emoxypine and its succinate derivative in the management of various diseases-with insights on recent patent applications, Current Research in Pharmacology and Drug Discovery, 2022<br/>
Volchegorskii I.A. et al. Antihypoxic actions of derivatives of 3-hydroxypyridine and succinic acid and their nootropic effects in alloxan diabetes, Eksperim. Klin. Farmakol., 2011.<br/>
Volchegorskii I.A. et al., Effects of derivatives of 3-hydroxypyridine and succinic acid on the resistance to acute cerebral ischemia in experimental studies, Zh. Nevrol. Psikhiat., 2014<br/>
