Suppression of mICAT in Mouse Small Intestinal Myocytes by General Anaesthetic Ketamine and its Recovery by TRPC4 Agonist (-)-englerin A

© Copyright © 2020 Melnyk, Dryn, Kury, Dziuba and Zholos. A better understanding of the negative impact of general anesthetics on gastrointestinal motility requires thorough knowledge of their molecular targets. In this respect the muscarinic cationic current (mICAT carried mainly via TRPC4 channels) that initiates cholinergic excitation-contraction coupling in the gut is of special interest. Here we aimed to characterize the effects of one of the most commonly used “dissociative anesthetics”, ketamine, on mICAT. Patch-clamp and tensiometry techniques were used to investigate the mechanisms of the inhibitory effects of ketamine on mICAT in single mouse ileal myocytes, as well as on intestinal motility. Ketamine (100 µM) strongly inhibited both carbachol- and GTPγS-induced mICAT. The inhibition was slow (time constant of about 1 min) and practically irreversible. It was associated with altered voltage dependence and kinetics of mICAT. In functional tests, ketamine suppressed both spontaneous and carbachol-induced contractions of small intestine. Importantly, inhibited by ketamine mICAT could be restored by direct TRPC4 agonist (-)-englerin A. We identified mICAT as a novel target for ketamine. Signal transduction leading to TRPC4 channel opening is disrupted by ketamine mainly downstream of muscarinic receptor activation, but does not involve TRPC4 per se. Direct TRPC4 agonists may be used for the correction of gastrointestinal disorders provoked by general anesthesia

Ітеративне використання великих хімічних просторів у пошуку лікарських засобів

Aim. To demonstrate the advantages of large-scale virtual libraries generated using chemical protocols previously validated in primary steps of the drug discovery process.Results and discussion. Two validated parallel chemistry protocols reported earlier were used to create the chemical space. It was then sampled based on diversity metric, and the sample was subjected to the virtual screening on BRD4 target. Hits of virtual screening were synthesized and tested in the thermal shift assay.Experimental part. The chemical space was generated using commercially available building blocks and synthetic protocols suitable for parallel chemistry and previously reported. After narrowing it down, using MedChem filters, the resulting sub-space was clustered based on diversity metrics. Centroids of the clusters were put to the virtual screening against the BRD4 active center. 29 Hits from the docking were synthesized and subjected to the thermal shift assay with BRD4, and 2 compounds showed noticeable dTm.Conclusions. A combination of cheminformatics and molecular docking was applied to find novel potential binders for BRD4 from a large chemical space. The selected set of predicted molecules was synthesized with a 72 % success rate and tested in a thermal shift assay to reveal a 6 % hit rate. The selection can be performed iteratively to fast support of the drug discovery.Мета. Продемонструвати переваги віртуальних бібліотек великого розміру, згенерованих за валідованими раніше хімічними протоколами, на перших етапах пошуку лікарських засобів.Результати та їх обговорення. На основі двох валідованих методів синтезу, придатних для паралельної хімії, описаних раніше, було створено хімічний простір. На основі різноманітності з одержаної віртуальної бібліотеки зроблено вибірку, яку було піддано віртуальному скринінгу щодо активного центру білка BRD4. Хіти віртуального скринінгу було синтезовано й перевірено за допомогою диференційної сканувальної калориметрії.Експериментальна частина. На основі комерційно доступних вихідних реагентів та раніше репрезентованих синтетичних протоколів, придатних для паралельної хімії, згенеровано хімічний простір. Простір було зменшено за рахунок застосування медхімічних фільтрів; результатний підпростір було кластеризовано за критерієм різноманітності. Центроїди кластерів було піддано молекулярному докінгу щодо активного центру білка BRD4. Базуючись на результатах проведеного докінгу, синтезовано 29 хітів, які було піддано диференційній сканувальній калориметрії з білком BRD4; з цим 2 сполуки продемонстрували помітний зсув точки топлення.Висновки. Для пошуку нових потенційних лігандів BRD4 у великому хімічному просторі було застосовано комбінацію хемоінформатики і молекулярного докінгу. Набір молекул, що мали високу передбачену активність, було синтезовано з успішністю 72 %. Серед синтезованих сполук виявлено первинні хіти (6 % сполук). Подібний процес можна повторювати ітеративно для швидкої підтримки розроблення ліків

Extracorporeal Membrane Oxygenation during Percutaneous Coronary Intervention in Patients with Coronary Heart Disease

Extracorporeal membrane oxygenation (ECMO) has become an effective method in the treatment of adults and children with severe cardiac and pulmonary dysfunction that is resistant to conventional therapy. The aim of this article was to summarize an experience of ECMO usage for cardiac dysfunction, which develops in patients with coronary heart disease (CHD) during percutaneous transluminal coronary angioplasty. The study comprised a retrospective, single-center analysis of 23 patients with CHD (19 men and four women, average age 65.7 ± 12.3 years), who undertook the ECMO technique during percutaneous transluminal coronary angioplasty. A total of 13 (56.52%) patients died directly in the hospital, or 30 days after a discharge. Independent predictors of fatal outcomes were diabetes mellitus (odds ratio [OR] = 17.58; 95% confidence interval [CI] = 6.47–47.48; p = .00125), chronic renal failure (CRF) (OR = 20.81; 95% CI = 5.95–72.21; p = .00014), and damage to the right coronary artery (RCA) (OR = 25.51; 95% CI = 8.27–79.12; p = .00013). For deceased patients, the “no reflow” phenomenon was indicated in a larger percentage of cases (23.1% in the group of deceased, vs. 10% in the group of survivors). A routine connection to ECMO before the occurrence of cardiac events was significantly more often used in the group of survived patients (90% of cases) than in the deceased (p = .0000001). Diabetes mellitus, CRF, and damage to the RCA were independent predictors of mortality during percutaneous transluminal coronary angioplasty in patients with CHD. The routine use of ECMO in high-risk patients with percutaneous transluminal coronary angioplasty was a positive prognostic factor of patient survival