( Aneb steroidy nejen pro svaly ) Vojtěch Kapras ÚOCHB AV ČR

1. Neurosteroidy a Neuroaktivní steroidy (Aneb steroidy nejen pro svaly) Vojtěch Kapras ÚOCHB AV ČR 8. dubna 2011

2. Neurosteroidy a Neuroaktivní steroidy _____________________________________ • Historie • Co jsou neurosteroidy? • Kde je najdeme? • Co způsobují? • Jak toho využít? • Naše zkušenosti • Závěr

3. Neurosteroidy a Neuroaktivní steroidy _____________________________________ • Historie • Co jsou neurosteroidy? • Kde je najdeme? • Co způsobují? • Jak toho využít? • Naše zkušenosti • Závěr

4. Trocha Historie _____________________________________ Hans Selye – „Otec stresu“ 1941 – injekce progesteronu myším - anestetické účinky alfaxalon alfadolon Althesin, Saffan Anestetikum - rychlý nástup, rychlé odeznění Alergické reakce na nosné medium – vyřazen z klinické praxe Selye H.: Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 1941, 46, 116-121.

5. Trocha Historie _____________________________________ Hans Selye – „Otec stresu“ 1941 – injekce progesteronu myším • anestetické účinky 1980’ – objev mechanismu účinku neurosteroidů Harrison N.L.,Simmonds M. A.: Brain Res. 1984, 323, 287-292. Biosyntetické pochody Corpechot C. et al. Proc. Nat. Acad. Sci. USA 1981, 78, 4704-4707.

6. Neurosteroidy a Neuroaktivní steroidy _____________________________________ • Historie • Co jsou neurosteroidy? • Kde je najdeme? • Co způsobují? • Jak toho využít? • Naše zkušenosti • Závěr

7. Co jsou neurosteroidy? _____________________________________ Klasické steroidy působí genomicky – projeví se v delším čase (hodiny, dny) Neurosteroidy působí na membránových receptorech – efekt nastane okamžitě

8. Co jsou neurosteroidy a kde je najdeme? _____________________________________ Steroidy mohou procházet hematoencefalickou bariérou a na genové úrovni vyvolat změny nálady nebo chování. Účinky se projeví relativně pomalu (během minut až hodin). V mozku se de novo biosyntetizují steroidní deriváty, které působí změny nálady nebo chování během milisekund - neurosteroidy, stejně mohou fungovat i některé steroidy z periferie a syntetické deriváty – neuroaktivní steroidy

9. Co jsou neurosteroidy? _____________________________________

10. Neurosteroidy a Neuroaktivní steroidy _____________________________________ • Historie • Co jsou neurosteroidy? • Kde je najdeme? • Co způsobují? • Jak toho využít? • Naše zkušenosti • Závěr

11. Neurosteroidy – Co způsobují? _____________________________________ Genomické účinky: Ovlivnění vývoje nervové soustavy Podpora myelinace nervů – progesteron Neuroprotekce – progesteron a jeho 5α/β-metabolity Syntéza neurotransmitterů a neuropeptidů beta endorfin thyroidní hormon LRH prolaktin insulin…… serotonin melatonin adrenalin noradrenalin dopamin……

12. Neurosteroidy – Co způsobují? _____________________________________ - Membránové působení změna potenciálu buněčné membrány je zprostředkováno receptory pro neurotransmitery Glutamátové receptory GABAreceptory Sigma opioidní receptory Glycinové receptory Nikotinové acetylcholinové receptory….. GABA Glycin Glutamát

13. Neurosteroidy – Co způsobují? _____________________________________ • Ovlivňují intenzitu předávání signálu mezi neurony • Excitační versus inhibiční regulace

14. Neurosteroidy – Co způsobují? _____________________________________ • GABA receptory - Aktivace kyselinou γ-aminomáselnou • Inhibiční iontový kanál • Propustnost pro Cl- • Složení podjednotek ovlivňuje vlastnosti receptoru • 3α-OH,5α i 5βredukované steroidy pozitivně modulují odpověď - Prodloužení doby otevření kanálu allopregnanolon pregnanolon pregnenolon - inhibitor

15. Neurosteroidy – Co způsobují? _____________________________________ • GABA receptory Některé neuropsychiatrické procesy s účastí neurosteroidů a GABAA receptoru: • Anestezie • Stres • Působení ethanolu • Fluktuace v hladině • progesteronu • Změny chování a nálady Suňol C. et al.: J. Med. Chem. 49: 2006, 3225–3234

16. Neurosteroidy – Co způsobují? _____________________________________ • NMDA receptory • Aktivace kyselinou glutamovou a glycinem • Excitační iontový kanál • Propustnost pro Ca2+ • Složení podjednotek ovlivňuje vlastnosti receptoru • 3α/β-OH,5β-redukované steroidní sulfáty negativně modulují odpověď - Snížení pravděpodobnosti otevření kanálu pregnanolon sulfát - inhibitor pregnanolon sulfát - potenciátor

17. Neurosteroidy – Co způsobují? _____________________________________ • NMDA receptory + • LTP • Vývoj • Synaptický přenos NMDA receptory • Zvýšená excitabilita • Poruchy kognitivních funkcí • Neurodegenerace (excitotoxicita) -

18. Neurosteroidy – Co způsobují? _____________________________________ • Glutamergní původ poruch Výrazná neurodegenerace • Alzheimerova choroba • Důsledky mozkové příhody • Parkinsonova choroba • Traumatické poškození mozku • Huntingtonova choroba • Amyotrofická laterální skleróza Schizofrenie Deprese Léková závislost Změny chování a nálady

19. Neurosteroidy a Neuroaktivní steroidy _____________________________________ • Historie • Co jsou neurosteroidy? • Kde je najdeme? • Co způsobují? • Jak toho využít? • Naše zkušenosti • Závěr

20. Neuroaktivní steroidy - Jak je využít _____________________________________ GABA neuroaktivní steroidy • Alternativa k bezodiazepinům a bariturátům • Prevence epilepsie Ganaxolon – v klinickém testování pro léčbu dětské epilepsie • Anestézie • Léčba lékových a jiných závislostí Barbituráty, benzodiazepiny, alkohol

21. Neuroaktivní steroidy - Jak je využít _____________________________________ NMDA neuroaktivní steroidy • Léčba následků traumatického poškození mozku a mozkové příhody Progesteron ve 3. fázi klinických testů • Léčba kognitivních poruch • Terapie depresivních onemocnění • Schizofrenie • A jiné …

22. Neurosteroidy a Neuroaktivní steroidy _____________________________________ • Historie • Co jsou neurosteroidy? • Kde je najdeme? • Co způsobují? • Jak toho využít? • Naše zkušenosti • Závěr

23. Naše zkušenosti s Neuroaktivními steroidy _____________________________________ NMDA inhibitor PG Aktivní alotetické vyhýbání se místu (Active Allothetic Place Avoidance - AAPA)

24. Naše zkušenosti s Neuroaktivními steroidy _____________________________________ Připravili jsme deuterované deriváty pro sledování farmakokinetiky a metabolismu Zmíněný pregnanolon glutamát půjde zřejmě do I. Fáze klinických testů jako neuroprotektivum

25. Neurosteroidy a Neuroaktivní steroidy _____________________________________ • Historie • Co jsou neurosteroidy? • Kde je najdeme? • Co způsobují? • Jak toho využít? • Naše zkušenosti • Závěr

26. Neurosteroidy a Neuroaktivní steroidy _____________________________________ Mozek je komplikovaný endokrinní orgán Činnost mozku je ovlivňována steroidy Steroidy jsou často mediátory aktivity jiných sloučenin Nedávný výzkum snad v nejbližší době přinese aplikace ve farmacii

27. Poděkování _____________________________________ Team Medicinální Steroidy při UOCHB AV ČR Hana Chodounská Barbora Slavíková Eva Šťastná Alena Slavíčková Fyziologický ústav AV ČR Ladislav Vyklický Karel Valeš Lukáš Rambousek Endokrinologický ústav Martin Hill

28. Děkuji za pozornost