Discretization of a matrix in the problem of quadratic functional binary minimization

The capability of discretization of matrix elements in the problem of quadratic functional minimization with linear member built on matrix in N-dimensional configuration space with discrete coordinates is researched. It is shown, that optimal procedure of replacement matrix elements by the integer quantities with the limited number of gradations exist, and the efficient of minimization does not reduce. Parameter depends on matrix properties, which allows estimate the capability of using described procedure for given type of matrix, is found. Computational complexities of algorithm and RAM requirements are reduced by 16 times, correct using of integer elements allows increase minimization algorithm speed by the orders.Comment: 11 pages, 4 figures, in Russian languag

Антиаритмические свойства монохлоргидрата N-дезацетиллаппаконитина

The aim of the investigation was the research of the N-deacetyllappaconitine hydrochloride antiarrhythmic properties. It was found that the studied substance was effective on the cardiac arrhythmias model caused by aconitine hydrochloride, but does not act on the models of calciume chlorideinduced arrhythmias and reperfusion ventricular fibrillation. The studied compound is less toxic than the comparison drug lappaconitine hydrobromide and acts in lower doses on the aconitine model of arrhythmias. N-Deacetyllappaconitine hydrochloride appears to be a Class I antiarrhythmic agent according to the Vaughan Williams classification.Цель исследования – изучить антиаритмические свойства монохлоргидрата N-дезацетиллаппаконитина. Установлено, что изучаемое вещество эффективно на модели нарушений ритма сердца, вызываемых аконитина гидрохлоридом, но не действует на моделях хлоридкальцевых и реперфузионных фибрилляций желудочков сердца. Изучаемое соединение менее токсично, чем препарат сравнения лаппаконитина гидробромид, и действует в меньших дозах на аконитиновой модели аритмий. Монохлоргидрат N-дезацетиллаппаконитина, по-видимому, является антиаритмическим средством I класса по классификации Vaughan Williams

Комбинированное воздействие фабомотизола и соединения АЛМ-802 на деполяризацию предсердий в условиях трансляционной модели алкогольной кардиомиопатии у крыс

Relevance. Alcoholic cardiomyopathy (ACMP) is the leading cause of mortality in chronic disease, which is largely associated with an increased risk of developing malignant diseases of the cardiovascular disease. Search for new drugs, including those exhibiting pronounced antiarrhythmic activity, supposed relevance. Objective. To study the effect of combination therapy with fabomotizole and ALM-802 on atrial depolarization in a translational model of alcoholic cardiomyopathy in rats. Methods. The sequence of depolarization of the atrial epicardium was studied in rats in a translational model of alcoholic cardiomyopathy, which received a combination of fabomotizole and compound ALM-802 daily for 28 days after the end of 24 weeks of alcoholization, or pyrogen-free water intraperitoneally. Results. As a result of the 28-day combined action of fabomotizole and the compound ALM-802 in animals with alcoholic cardiomyopathy, additional areas of early activation in the area of lacunae of the pulmonary veins that form during the 24-week period of alcoholization disappear, the risk of atrial arrhythmias is minimized, and sequential propagation.Актуальность. Алкогольная кардиомиопатия (АКМП) является основной причиной летальности при хроническом алкоголизме, что во многом связано с высоким риском развития злокачественных нарушений сердечного ритма. Поиск новых лекарственных средств, в том числе обладающих выраженной антиаритмической активностью, представляется актуальным. Цель исследования: изучение влияния комбинированной терапии фабомотизолом и соединением АЛМ-802 на деполяризацию предсердий в условиях трансляционной модели алкогольной кардиомиопатии у крыс. Методы. Изучена последовательность деполяризации эпикарда предсердий у крыс в условиях трансляционной модели алкогольной кардиомиопатии, получавших после окончания 24-недельной алкоголизации ежедневно в течение 28 дней комбинацию фабомотизола и соединения АЛМ-802 или апирогенную воду внутрибрюшинно. Результаты. В результате 28-дневного комбинированного действия фабомотизола и соединения АЛМ-802 у животных с алкогольной кардиомиопатией исчезают дополнительные области ранней активации в области лакун лёгочных вен, формирующиеся в период 24-недельной алкоголизации, риск предсердных аритмий минимизирован, восстанавливается последовательное распространение волны деполяризации от области синусно-предсердного узла, близкое к таковому у контрольных животных

Сравнительное изучение антиишемической активности триметазидина и соединения АЛМ-802 в условиях эндотелиальной дисфункции

Resume. Methods. Acute subendocardial myocardial ischemia in anesthetized rats (urethane 1300 mg/kg, i.p.) was caused by isoproterenol (20 |jg/kg/ min, i.v.). Endothelial dysfunction was induced, causing hyperhomocysteinemia in rats (methionine 3 g/kg intragastrically 1 time per day for 7 days). The aim. To study on the subendocardial ischemia model in rats the peculiarities of the anti-ischemic action of p-FOX inhibitor trimetazidine and trihydrochloride N1-(2,3,4-trimethoxybenzyl)-N2-{2-[(2,3,4-trimethoxybenzyl)amino]ethyl}-1,2-ethanediamine constructed on the basis of its structure (compound ALM-802) under conditions of endothelial dysfunction. Results. It was shown that in rats with an intact vascular bed and the reference drug trimetazidine (30 mg/kg, i.v.) and the compound ALM-802 (2 mg/kg, i.v.) demonstrated pronounced anti-ischemic activity, while in animals with endothelial dysfunction only the compound ALM-802 was effective. Conclusion. Endothelial dysfunction prevents the implementation of the trimetazidine anti-ischemic action, but does not affect on the compound ALM-802 effect. When studying the anti-ischemic properties of new pharmacological substances, it is advisable to carry out a certain part of the experiments in model experiments that reproduce endothelial dysfunction.Цель исследования. Изучить на модели субэндокардиальной ишемии у крыс особенности антиишемического действия p-FOX ингибитора триметазидина и сконструированного на основе его структуры тригидрохлорид N1-(2,3,4-триметоксибензил)-N2-{2-[(2,3,4-триметоксибензил)амино]этил}-1,2-этандиамина (соединение АЛМ-802) в условиях эндотелиальной дисфункции. Материал и методы. Острую субэндокардиальную ишемию миокарда у наркотизированных крыс (уретан 1300 мг/кг, в/б) вызывали путём инфузии изопротеренола (20 мкг/кг/мин, в/в). Эндотелиальную дисфункцию индуцировали, вызывая у крыс гипергомоцистеинемию (метионин 3 г/кг внутрижелудочно 1 раз в сутки в течение 7 дней). Результаты. Показано, что у крыс с интактным сосудистым руслом и эталонный препарат триметазидин (30 мг/кг, в/в), и соединение АЛМ-802 (2 мг/кг, в/в) проявляют выраженную антиишемическую активность, тогда как у животных с эндотелиальной дисфункцией эффективно только соединение АЛМ-802. Заключение. Эндотелиальная дисфункция препятствует реализации антиишемического действия триметазидина, но не влияет на таковое соединения АЛМ-802. При изучении антиишемических свойств новых фармакологических веществ определённую часть экспериментов целесообразно проводить в модельных экспериментах, воспроизводящих эндотелиальную дисфункцию

Кардиопротекторные эффекты соединения АЛМ-802 на моделях субэндокардиальной ишемии

The investigation purpose. N1-(2,3,4-trimethoxybenzyl)-N2-{2-[(2,3,4-trimethoxybenzyl)amino]ethyl}-1,2-ethanediamine (ALM-802 compounds) cardioprotective effect has been studied in rat models of subendocardial ischemia caused by isoproterenol and dobutamine. Material and methods. Acute subendocardial myocardial ischemia in anesthetized rats (urethane 1300 mg/kg, i.p.) was caused by infusion of isoproterenol (20 µg/kg/min i.v.) or dobutamine (80 µg/kg/min i.v.). Results. It was shown that in anesthetized rats, isoproterenol and dobutamine caused almost the same ST-segment depression in the II standard ECG lead. The compound ALM-802 (2 mg/kg i.v.), administered 2 minutes before the infusion start of isoproterenol or dobutamine, equally prevented the occurrence of ischemic changes on the ECG. Conclusion. The non-selective beta-adrenomimetic isoproterenol and the selective β1-adrenomimetic dobutamine cause subendocardial ischemia of the same intensity in anesthetized rats. The compound ALM-802 has a pronounced anti-ischemic effect on both models.Цель исследования. Изучить в сравнительном аспекте кардиопротективное действие N1-(2,3,4-триметоксибензил)-N2-{2-[(2,3,4- триметоксибензил)амино]этил}-1,2-этандиамина (соединения АЛМ-802) на моделях субэндокардиальной ишемии у крыс, вызываемой изопротеренолом и добутамином. Материал и методы. Острую субэндокардиальную ишемию миокарда у наркотизированных крыс (уретан 1300 мг/кг, в/б) вызывали путём инфузии изопротеренола (20 мкг/кг/мин, в/в) или добутамина (80 мкг/кг/мин, в/в). Результаты. Показано, что у наркотизированных крыс изопротеренол и добутамин вызывают практически одинаковую депрессию сегмента ST во II стандартном отведении ЭКГ. Соединение АЛМ-802 (2 мг/кг в/в), введённое за 2 мин до начала инфузии изопротеренола или добутамина, в равной степени предотвращало возникновение ишемических изменений на ЭКГ. Заключение. Неселективный β-адреномиметик изопротеренол и селективный β1-адреномиметик добутамин вызывают у наркотизированных крыс субэндокардиальную ишемию одинаковой интенсивности. Соединение АЛМ-802 обладает выраженным противоишемическим эффектом на обеих моделях.

Подтверждение валидности разработанной трансляционной модели хронической сердечной недостаточности у крыс

The exprimants based on our translational model of chronic post-infarction heart failure within the use of echocardiography showed that in animals after 90 days after the reproduction of the myocardial infarction compared to the sham operated animals there is a significant increase in the endsystolic and end-diastolic sizes of the left ventricle (respectively, from 2.49 ± 0.09 to 3.91 ± 0.17 mm, p = 0.0002, and from 3.56 ± 0.12 to 5.20 ± 0.19 mm, p = 0.0002) and the decrease of its inotropic function that indicates a simulated pathology. 5 days after the echocardiographic study, the animals' exercise tolerance was assessed in the treadmill-run to failure test. It is proved in rats that 90 days after the coronary artery litigation the tolerance of physical activity decreases sharply – the value of the distance covered by them is 109.21 ± 11.61 m, which is 2.5 times less than the distance covered by sham operated animals (p = 0.003) and 5.3 times less than the distance covered by intact rats (p = 0.0001), – which is pathognomonic for chronic heart failure and complements the data of previously conducted morpho-histological, biochemical and molecular studies, indicating that the present model reproduces the main clinical and diagnostic signs of the simulated pathology.В опытах на разработанной нами трансляционной модели хронической постинфарктной сердечной недостаточности методом эхокардиографии показано, что у животных через 90 сут после воспроизведения инфаркта миокарда, по сравнению с ложнооперированными, значимо увеличиваются конечно-систолический и конечно-диастолический размеры левого желудочка сердца (соответственно, с 2,49 ± 0,09 мм на 2-е сут после операции до 3,91 ± 0,17 мм, р = 0,0002, и с 3,56 ± 0,12 до 5,20 ± 0,19 мм, р = 0,0002) и снижается его инотропная функция (р = 0,0046), что свидетельствует о наличии у них моделируемой патологии. Через 5 сут после проведения эхокардиографического исследования в тесте «тредбан – бег до отказа» оценивали толерантность животных к физической нагрузке. Показано, что у крыс через 90 сут после перевязки коронарной артерии переносимость физической нагрузки резко снижается – величина пройдённой ими дистанции составляет 109,21 ± 11,61 м, что в 2,5 раза меньше расстояния, пройденного ложнооперированными животными (р = 0,003) и в 5,3 раза меньше дистанции, преодоленной интактными крысами (р = 0,0001), – что патогномонично для хронической сердечной недостаточности и дополняет данные ранее проведённых морфо-гистологических, биохимических и молекулярных исследований, свидетельствующих о том, что настоящая модель воспроизводит основные клинико-диагностические признаки моделируемой патологии

Изучение противофибрилляторной активности соединения ЛМГ-124 и лаппаконитина гидробромида на модели реперфузионных аритмий у крыс

The antifibrillatory activity comparative study of the compound LMG-124 and the reference drug Lappaconitine hydrobromide was performed on the model of reperfusion arrhythmias. Both drugs are shown to exhibit antiarrhythmic and antifibrillatory activity, but the compound LMG-124 realizes its effect in a significantly lower dose.Сравнительное изучение противофибрилляторной активности соединения ЛМГ-124 и эталонного препарата лаппаконитина гидробромид было выполнено на модели реперфузионных аритмий. Показано, что оба препарата проявляют антиаритмическую и противофибрилляторную активность, однако соединение ЛМГ-124 реализует своё действие в существенно меньшей дозе

Исследование антиаритмической активности линейных алкоксифенилазаалканов на модели реперфузионных аритмий у крыс

The antiarrhythmic activity of bis-alkoxyphenyltriazaalkanes 1 and bis-alkoxyphenyldiazaalkanes 2 was analyzed in a model of reperfusion arrhythmia in rats. It was found that the key requirements for the compounds activity in this model are the use of 2,3,4 trimethoxyphenyl aromatic pharmacophores and the presence of a central nitrogen atom in the linker. The most active compounds were ALM-802 (trihydrochloride N1–(2,3,4-trimethoxybenzyl)-N2– {2-[(2,3,4-trimethoxybenzyl)amino]ethyl}-1,2-ethanediamine) and ALM-811 (N1-(2,3,4-trimethoxybenzyl)-N3-{3-[(2,3,4-trimethoxybenzyl)amino]ethyl}-1,3-propanediamine trihydrochloride), which significantly prevented the development of ventricular tachycardias and/or ventricular fibrillation.Проведён анализ взаимосвязи структуры и антиаритмической активности бис-алкоксифенилтриазаалканов 1 и бис-алкоксифенилдиаза-алканов 2 на модели реперфузионной аритмии у крыс. Установлено, что ключевыми требованиями к активности соединений на данной модели является использование 2,3,4-триметоксифенильных ароматических фармакофоров и наличие центрального атома азота в линкере. Наиболее активными соединениями оказались тригидрохлорид N1–(2,3,4-триметоксибензил)-N2–{2-[(2,3,4-триметоксибензил)амино]этил}-1,2-этандиамина и тригидрохлорид N1–(2,3,4-триметоксибензил)-N3–{3-[(2,3,4-триметоксибензил)амино]этил}-1,3-пропандиамина (шифры АЛМ-802 и АЛМ-811), значимо (p < 0,001) препятствовавшие развитию желудочковых тахикардий и/или фибрилляций желудочков

Особенности антиаритмического действия соединения АЛМ-802

Introduction. Cardiovascular diseases (CVD) remain one of the leading causes of death worldwide, claiming over 17 million lives annually. This highlights the urgent need to develop innovative drugs to combat CVD. One potential target for such drugs is type 2 ryanodine receptors (RyR2), as they play an important role in maintaining ion homeostasis in cardiomyocytes, and their abnormal activity plays a key role in the genesis of cardiac arrhythmias.Research objective is to study the mechanisms underlying the antiarrhythmic action of ALM-802.Methods. In the first stage, in vivo experiments were performed using models of aconitine, calcium chloride, barium chloride arrhythmia, and reperfusion arrhythmias to evaluate the antiarrhythmic effect of the compound ALM-802. The second stage of the study involved electrophysiological experiments performed on hippocampal cells of newborn rats to evaluate the effect of the compound on voltage-gated transmembrane Na+, K+, and Ca2+ ion channels, as well as its effect on intracellular ion concentration of Ca2+. Experiments performed on an isolated myocardial strip evaluated the effect of the compound ALM-802 on the activity of RyR2.Results. In in vivo experiments, the compound ALM-802 (2 mg/kg, iv) exhibits significant antiarrhythmic activity comparable/superior to that shown by the reference drugs procainamide, verapamil, and amiodarone on the models mentioned above. In in vitro experiments, it was shown that ALM-802 (69.8 µM) initiates the inactivation of K+ and Na+ ion channels and does not affect the activity of Ca2+ ion channels. The compound ALM-802 effectively prevents the increase of Ca2+ ion concentration in the cytosol during depolarization of contraction. In addition, experiments on isolated myocardial strips showed that the compound ALM-802 (5x10-5 M) blocks RyR2.Conclusion. Thus, based on the spectrum of its antiarrhythmic activity, the compound ALM-802 combines the properties of antiarrhythmic drugs of class IA or IC and class III according to the E.M. Vaughan Williams classification. In addition, the ALM-802 compound exhibits antagonistic activity towards RyR2. The latter is also considered significant, as it is known that under conditions of myocardial pathology, abnormal activity of RyR2 initiates diastolic leakage of Ca2+ ions from the sarcoplasmic reticulum cysterns, which leads to a decrease in the inotropic function of the left ventricle of the heart and significantly increases the risk of developing malignant cardiac arrhythmias.Введение. Сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) остаются одной из главных причин смерти во всем мире, ежегодно унося более 17 млн жизней. В связи с этим возникает актуальная задача — создание инновационных лекарств для борьбы с ССЗ. Одной из потенциальных мишеней для таких препаратов являются рианодиновые рецепторы 2 типа (RyR2), так как известно, что они играют важную роль в поддержании гомеостаза ионов Ca2+ в кардиомиоцитах, а их аномальная активность играет одну из ключевых ролей в генезе нарушений сердечного ритма.Цель исследования — изучить механизмы, лежащие в основе антиаритмического действия АЛМ-802.Методы. На первом этапе были проведены эксперименты in vivo с использованием моделей аконитиновой, хлоридкальциевой, хлоридбариевой и реперфузионных аритмий для оценки антиаритмического эффекта соединения АЛМ-802. На втором этапе исследования в электрофизиологических экспериментах, выполненных на клетках гиппокампа новорождённых крыс, оценивали влияние соединения AЛM-802 на потенциалзависимые трансмембранные ионные Na+–, К+– и Ca2+–каналы, а также его влияние на внутриклеточную концентрацию ионов Ca2+. В экспериментах, выполненных на изолированной полоске миокарда, оценивали влияние соединения АЛМ-802 на активность RyR2.Результаты. В экспериментах in vivo соединение АЛМ-802 (2 мг/кг, в/в) на вышеприведённых моделях проявляет выраженную антиаритмическую активность, сопоставимую/превосходящую таковую, показанную для эталонных препаратов прокаинамид, верапамил и амиодарон. В экспериментах in vitro показано, что АЛМ-802 (69,8 µM) инициирует инактивацию ионных K+- и Na+-каналов и не влияет на активность ионных каналов Ca2+. Соединение АЛМ-802 эффективно предотвращает увеличение концентрации ионов Ca2+ в цитозоле во время деполяризации. Кроме того, в экспериментах на изолированной полоске миокарда показано, что соединение АЛМ-802 (5×10–5 М) блокирует RyR2.Заключение. Таким образом, по спектру антиаритмической активности соединение АЛМ-802 сочетает в себе свойства антиаритмических лекарственных средств IA или IC и III классов по классификации Е.М. Vaughan Williams. Помимо этого, соединение АЛМ-802 проявляет антагонистическую активность в отношении RyR2. Последнее представляется также достаточно важным, поскольку известно, что в условиях патологии миокарда аномальная активность RyR2 инициирует диастолическую утечку ионов Са2+ из цистерн СПР, что влечёт за собой снижение инотропной функции левого желудочка сердца и значительно повышает риск развития злокачественных нарушений сердечного ритма

Скрининг кардиотропной активности в ряду α, ω-диарилметильных производных бис-(ω-аминоалкил)аминов

Поиск новых оригинальных кардиотропных лекарственных средств, обладающих антарктической и антиишемической активностью, безусловно, является одной из наиболее актуальных задач, стоящих перед современной кардиофармакологией. В рамках решения этой проблемы впервые в ряду α, ω-диарилметильных производных бис- (ω -аминоалкил) аминов был проведён поиск соединений, обладающих подобной активностью