32 research outputs found

    S(+)-(2E)-N-(2-Hydroxypropyl)-3-Phenylprop-2-Enamide (KM-568) : a novel cinnamamide derivative with anticonvulsant activity in animal nodels of seizures and epilepsy

    Get PDF
    Epilepsy is one of the most frequent neurological disorders affecting about 1% of the world’s human population. Despite availability of multiple treatment options including antiseizure drugs, it is estimated that about 30% of seizures still remain resistant to pharmacotherapy. Searching for new antiseizure and antiepileptic agents constitutes an important issue within modern medicinal chemistry. Cinnamamide derivatives were identified in preclinical as well as clinical studies as important drug candidates for the treatment of epilepsy. The cinnamamide derivative presented here: S(+)-(2E)-N-(2-hydroxypropyl)-3-phenylprop-2-enamide (S(+)-N-(2-hydroxypropyl)cinnamamide, compound KM-568) showed anticonvulsant activity in several models of epilepsy and seizures in mice and rats. It was active in a genetic animal model of epilepsy (Frings audiogenic seizure-susceptible mouse model, ED50 = 13.21 mg/kg, i.p.), acute seizures induced electrically (maximal electroshock test ED50 = 44.46 mg/kg mice i.p., ED50 = 86.6 mg/kg mice p.o., ED50 = 27.58 mg/kg rats i.p., ED50 = 30.81 mg/kg rats p.o., 6-Hz psychomotor seizure model 32 mA ED50 = 71.55 mg/kg mice i.p., 44 mA ED50 = 114.4 mg/kg mice i.p.), chronic seizures induced electrically (corneal kindled mouse model ED50 = 79.17 mg/kg i.p., hippocampal kindled rat model ED50 = 24.21 mg/kg i.p., lamotrigine-resistant amygdala kindled seizure model in rats ED50 = 58.59 mg/kg i.p.), acute seizures induced chemically (subcutaneous metrazol seizure threshold test ED50 = 104.29 mg/kg mice i.p., ED50 = 107.27 mg/kg mice p.o., ED50 = 41.72 mg/kg rats i.p., seizures induced by picrotoxin in mice ED50 = 94.11 mg/kg i.p.) and the pilocarpine-induced status epilepticus model in rats (ED50 = 279.45 mg/kg i.p., ED97 = 498.2 mg/kg i.p.). The chemical structure of the compound including configuration of the chiral center was confirmed by NMR spectroscopy, LC/MS spectroscopy, elemental analysis, and crystallography. Compound KM-568 was identified as a moderately stable derivative in an in vitro mouse liver microsome system. According to the Ames microplate format mutagenicity assay performed, KM-568 was not a base substitution or frameshift mutagen. Cytotoxicity evaluation in two cell lines (HepG2 and H9c2) proved the safety of the compound in concentrations up to 100 µM. Based on the results of anticonvulsant activity and safety profile, S(+)-(2E)-N-(2-hydroxypropyl)-3-phenylprop-2-enamide could be proposed as a new lead compound for further preclinical studies on novel treatment options for epilepsy

    KM-408, a novel phenoxyalkyl derivative as a potential anticonvulsant and analgesic compound for the treatment of neuropathic pain

    Get PDF
    BACKGROUND: Epilepsy frequently coexists with neuropathic pain. Our approach is based on the search for active compounds with multitarget profiles beneficial in terms of potential side effects and on the implementation of screening for potential multidirectional central activity. METHODS: Compounds were synthesized by means of chemical synthesis. After antiseizure and neurotoxicity screening in vivo, KM-408 and its enantiomers were chosen for analgesic activity evaluations. Further safety studies included acute toxicity in mice, the effect on normal electrocardiogram and on blood pressure in rats, whole body plethysmography in rats, and in vitro and biochemical assays. Pharmacokinetics has been studied in rats after iv and po administration. Metabolism has been studied in vivo in rat serum and urine. Radioligand binding studies were performed as part of the mechanism of action investigation. RESULTS: Selected results for KM-408: K(i) sigma = 7.2*10(–8); K(i) 5-HT(1A) = 8.0*10(–7); ED(50) MES (mice, ip) = 13.3 mg/kg; formalin test (I phase, mice, ip)—active at 30 mg/kg; SNL (rats, ip)—active at 6 mg/kg; STZ-induced pain (mice, ip)—active at 1 mg/kg (von Frey) and 10 mg/kg (hot plate); hot plate test (mice, ip)—active at 30 mg/kg; ED(50) capsaicin test (mice, ip) = 18.99 mg/kg; tail immersion test (mice)—active at 0.5%; corneal anesthesia (guinea pigs)—active at 0.125%; infiltration anesthesia (guinea pigs)—active at 0.125%. CONCLUSIONS: Within the presented study a novel compound, R,S-2-((2-(2-chloro-6-methylphenoxy)ethyl)amino)butan-1-ol hydrochloride (KM-408) with dual antiseizure and analgesic activity has been developed for potential use in neuropathic pain treatment. GRAPHICAL ABSTRACT: [Image: see text] SUPPLEMENTARY INFORMATION: The online version contains supplementary material available at 10.1007/s43440-022-00431-7

    Neurological symptoms in hospitalised patients with COVID-19 and their association with in-hospital mortality

    Get PDF
    Objectives. To evaluate the spectrum of neurological symptoms in patients with COVID-19 during the first 14 days of hospitalisation and its association with in-hospital mortality. Material and methods. We included 200 patients with RT-PCR-confirmed COVID-19 admitted to University Hospital in Krakow, Poland. In 164 patients, a detailed questionnaire concerning neurological symptoms and signs was performed prospectively within 14 days of hospitalisation. In the remaining 36 patients, such questionnaires were completed retrospectively based on daily observations in the Department of Neurology. Results. During hospitalisation, 169 patients (84.5%) experienced neurological symptoms; the most common were: fatigue (62.5%), decreased mood (45.5%), myalgia (43.5%), and muscle weakness (42.5%). Patients who died during hospitalisation compared to the remainder were older (79 [70.5–88.5] vs. 63.5 [51–77] years, p = 0.001), and more often had decreased level of consciousness (50.0% vs. 9.3%, p < 0.001), delirium (33.3% vs. 4.4%, p < 0.001), arterial hypotension (50.0% vs. 19.6%, p = 0.005) or stroke during (18.8% vs. 3.3%, p = 0.026) or before hospitalisation (50.0% vs. 7.1, p < 0.001), whereas those who survived more often suffered from headache (42.1% vs. 0%, p = 0.012) or decreased mood (51.7% vs. 0%, p = 0.003). Conclusions. Most hospitalised patients with COVID-19 experience neurological symptoms. Decreased level of consciousness, delirium, arterial hypotension, and stroke during or before hospitalisation increase the risk of in-hospital mortality

    Role of MCPIP1 protein in the processes of growth, vascularization and progression of clear cell renal cell carcinoma

    No full text
    Nowotwory nerki dotykają co roku prawie 300 tysięcy osób, a 120 tysięcy umiera z powodu tej choroby. Najczęściej spotykanym typem jest jasnokomórkowy rak nerki który stanowi ok. 80% wszystkich przypadków. Ze względu na brak typowych objawów w pierwszych stadiach, w chwili wykrycia choroby przerzuty stwierdza się już u jednej trzeciej pacjentów, a szanse na przeżycie dramatycznie maleją. Obecnie najczęściej stosowanym leczeniem jest wycięcie guza z fragmentem bądź całą nerką, a następnie chemio- lub radioterapia, które wiążą się z licznymi skutkami ubocznymi. Ze względu na wysoki stopień unaczynienia guzów, w stadium zaawansowanym, terapia opiera się na nowych lekach antyangiogennych blokujących receptory niektórych kinaz tyrozynowych. Niestety, taka forma terapii nie jest w pełni satysfakcjonująca ponieważ wydłuża czas przeżycia chorych jedynie o kilka miesięcy co więcej, nowotwór bardzo szybko wykształca oporność na stosowane leki. ccRCC tworzy guzy silnie unaczynione, ze względu na częste mutacje genu supresorowego von Hippel-Lindau i nadmierne wydzielanie czynników proangiogennych. Nabywanie przez komórki umiejętności do opuszczania pierwotnego ogniska, aktywnej migracji i osiedlania się w odległych narządach, warunkowana jest wieloma czynnikami m. in. stopniem unaczynienia, obecnością komórek układu immunologicznego, a także nabieraniem przez komórki epitelialne właściwości i fenotypu komórek mezenchymalnych. Istotną rolę, zarówno w procesie angiogenezy jak i przejścia epitelialno-mezenchymalnego pełni receptor c-Met, ponieważ stymuluje proliferację i hamuje apoptozę oraz reguluje szereg czynników odpowiedzialnych za przerzutowanie. Procesy zapalne odgrywają bardzo ważną rolę w procesie wzrostu i rozwoju nowotworu. Jednym z modulatorów odpowiedzi zapalnej jest białko MCPIP1, kodowane przez gen ZC3H12A. Białko to zaangażowane jest w negatywną regulację stanu zapalnego dzięki aktywności RNazy, która pozwala na degradację transkryptów cytokin prozapalnych. Rosnąca liczba publikacji naukowych sugeruje, że białko MCPIP1 może istotnie wpływać na rozwój nowotworu, poprzez pośrednią lub bezpośrednią regulację czynników zaangażowanych w procesy wzrostu, proliferacji czy śmierci komórkowej. Co więcej, wykazano że poziom MCPIP1 w tkance nowotworowej jest znacząco niższy w porównaniu z otaczającą zdrową, a także może regulować poziom czynników proangiogennych takich jak VEGF czy HIF. Celem niniejszej pracy doktorskiej było określenie roli białka MCPIP1 w procesach wzrostu, unaczynienia i progresji jasnokomórkowego raka nerki, a także jego wpływ na nabieranie przez komórki nowotworowe oporności na leki celowane sunitinib i sorafenib. W pierwszym etapie badań wykorzystano linie komórkowe Caki-1 oraz Caki-2 z obniżonym poziomem białka MCPIP1, a także ze stabilną nadekspresją dzikiej lub zmutowanej formy MCPIP1. Wykazano, że niski poziom białka MCPIP1 lub zahamowanie jego aktywności RNazy prowadzi do zwiększenia potencjału proliferacyjnego komórek nowotworowych oraz przyspieszenia wzrostu guzów in vivo. Dodatkowo, brak białka MCPIP1 wpływa na wzrost ilości funkcjonalnych naczyń krwionośnych w porównaniu z kontrolą. Nadekspresja dzikiej formy MCPIP1 spowalnia wzrost guzów i zmniejsza unaczynienie in vivo. W toku doświadczeń wykazano również, że od poziomu białka MCPIP1 w komórkach nowotworowych zależy aktywacja komórek endotelialnych. Zarówno komórki ccRCC z wyciszeniem jak i mutacją w domenie RNazowej MCPIP1 wydzielają zdecydowanie więcej czynników proangiogennych w porównaniu z komórkami kontrolnymi czy z nadekspresją dzikiej formy MCPIP1, co w konsekwencji wpływa na rozluźnianie połączeń komórkowych przez internalizację VE-kadheryny i aktywuje komórki endotelialne do migracji. Równocześnie, po obniżeniu aktywności MCPIP1, dochodzi do zwiększenia ekspresji genów CXCR4, SDF-1 czy c-Met, odpowiedzialnych za podziały komórkowe i przerzutowanie. Co istotne, nadekspresja MCPIP1 zmniejsza ilość powstających przerzutów oraz hamuje proces EMT. Analizując próbki kliniczne pacjentów w różnym stadium zaawansowania ccRCC wykazano, że razem z obniżającym się poziomem białka MCPIP1 w kolejnych stadiach choroby, rośnie poziom receptora c-Met oraz innych białek zaangażowanych w progresję nowotworową. W ostatnim etapie badań zaobserwowano, że mechanizm oporności na leki sunitinib i sorafenib może polegać na podwyższeniu aktywności receptora c-Met z jednoczesnym obniżeniem poziomu białka MCPIP1, co zwiększa agresywność komórek nowotworowych, ilość przerzutów oraz zmienia ich fenotyp. Podsumowując, białko MCPIP1 może być markerem zaawansowania choroby nowotworowej oraz pełnić kluczową rolę w rozwoju ccRCC, poprzez kontrolę procesu proliferacji, progresji oraz wydzielania czynników proangiogennych. Uzyskane wyniki wskazały także na zależną regulację białka MCPIP1 i receptora c-Met oraz ich wpływ na lekooporność komórek ccRCC. Biorąc pod uwagę wyniki przedstawione w niniejszej pracy i opublikowane przez inne zespoły badawcze, można zasugerować, że MCPIP1 może być uniwersalnym białkiem supresorowym.Every year, kidney cancers affect nearly 300 000 people, and 120 000 die of this disease. The most common type is clear cell renal cell carcinoma (ccRCC) which comprises 80% of all cases. Due to the lack of typical symptoms in the first stages, at the time of diagnosis, metastases are found in one-third of patients, and the chances of survival are dramatically reduced. Currently, the most commonly used treatment is tumor excision with partial or total nefrectomy, followed by chemo- or radiotherapy, which are associated with numerous side effects. Due to high level of tumor vasculature, therapy of more advanced stages of ccRCC is based on new antiangiogenic drugs, which inhibit multiple tyrosine kinase receptors such as VEGFR or PDGFR. Treatment with small molecules showed in approximately 38% of patients significant tumor control. However, despite of the efficacy of therapy, ccRCC often develops drug resistance, and the majority of patients who receive such treatment exhibit progressive disease after one year. Formation of new blood vessels is a critical step during tumorigenesis and metastatic spread. ccRCC develops highly vascularized tumors due to common mutation in von Hippel-Lindau gene and overexpression of proangiogenic factors. The ccRCC ability to leave primary site, active migration and settle in distant organs, is orchestrated by many factors such as angiogenesis, presence of immune cells and acquisition of the properties of more aggressive, mesenchymal phenotype. C-Met receptor plays an important role in both angiogenesis and epithelial to mesenchymal transition. It stimulates proliferation, inhibits apoptosis and regulates a number of factors responsible for metastasis. Inflammatory processes play a significant role in ccRCC growth and development. One of the negative modulators of the inflammatory response is the MCPIP1 protein, encoded by the ZC3H12A gene. MCPIP1 acts as an endonuclease due to RNase activity, which allows degradation of mRNA coding proinflammatory cytokines. Recent reports suggests that the MCPIP1 protein may significantly affect tumor development through direct or indirect regulation of factors involved in the processes of growth, proliferation or cell death. Moreover, it has been shown that MCPIP1 affects expression of proangiogenic factors such as VEGF or HIFs, and its level in tumor is lower than in adjacent healthy tissue. The main aim of doctoral dissertation research was to determine the role of MCPIP1 protein in the processes of growth, vascularization and progression of clear cell renal cell carcinoma, as well as its effect on acquiring resistance to targeted drugs sunitinib and sorafenib. In the first stage of the study, Caki-1 and Caki-2 cell lines with downregulation of MCPIP1 protein, as well as with stable overexpression of the wild type MCPIP1 and mutation in PIN domain which completely abolishes endonuclease activity were used. The following work demonstrates that low level of MCPIP1 or inhibition of its RNase activity lead to an increase in the proliferative potential of tumor cells and tumor growth in vivo. In addition, lack of MCPIP1 protein increases the number of functional blood vessels compared to control. In contrast, overexpression of the MCPIP1 slows tumor growth and reduces vascularization in vivo. Conducted experiments showed that activation of endothelial cells depends on the level of MCPIP1 protein in cancer cells. Both, inhibition and mutation of MCPIP1 in ccRCC increased secretion of proangiogenic factors such as IL-6, IL-8 and VEGF compared to control or MCPIP1 overexpressed cells. In consequence, this leads to internalization of VE-cadherin, relaxation of cell-cell junctions and activation of endothelial cells migratory potential. Concominantly, MCPIP1 level affects the expression of CXCR4, SDF-1 and c-Met genes, which are responsible for cell division and metastasis. Importantly, MCPIP1 overexpression reduces the number of lung micrometastases and inhibits the EMT process. Further analysis of clinical samples of patients at various stages of ccRCC, has shown that MCPIP1 protein level decreases with cancer progression. Furthermore, the level of c-Met receptor and other factors involved in cancer progression increase with successive stages of the disease. In the last part of the study, it was observed that therapy with small molecules such as sunitinib and sorafenib increases the aggressiveness of cancer cells and amount of lung metastases. Moreover, elevated phosphorylation of c-Met receptor with simultaneous decrease in the level of MCPIP1 may be a potential mechanism of resistance to sunitinib and sorafenib treatment. In summary, the MCPIP1 protein can be one of the factors modulating tumor development and marker of ccRCC progression. MCPIP1 controls cell proliferation, migration and secretion of proangiogenic factors. Furthermore, dependent regulation of MCPIP1 protein and c-Met receptor and their effect on drug resistance has been proven during research. Considering the results presented in this dissertation and published by other researchers, it is plausible that MCPIP1 may act as universal tumor suppressor

    Interakcja pomiędzy oksygenazą hemową-1, a rodziną kinaz p38 w regulacji procesu miogenezy

    No full text
    Ostatnie doniesienia wskazują na kluczową rolę oksygenazy hemowej-1 (HO-1) w różnicowaniu komórek progenitorowych mięśni szkieletowych. Oprócz wpływu na poziom typowych markerów różnicowania takich jak MyoD, miogenina oraz miozyna, HO-1 reguluje również aktywność kluczowej kinazy związanej z różnicowaniem mioblastów - p38 MAPK. Kinaza ta posiada cztery różne izoformy, z których dwie (p38α oraz p38γ) w sposób przeciwstawny regulują dojrzewanie mięśniowych komórek progenitorowych, przy czym izoforma α stymuluje, natomiast izoforma γ hamuje proces miogenezy. Uważa się również, iż brak indukcji p38 może być jedną z przyczyn zaburzonego różnicowania komórek mięsaka prążkowanokomórkowego (RMS), złośliwego nowotworu tkanek miękkich charakteryzującego się wysoką ekspresją HO-1. Do tej pory brak doniesień na temat związku pomiędzy aktywacją szlaku przekazu sygnału przez p38, a zależnym od HO-1 zahamowaniem różnicowania mięśni i indukcją nowotworzenia. Aby odpowiedzieć na tak postawione zagadnienie badawcze stworzyliśmy drogą inżynierii genetycznej linie komórkowe mioblastów C2C12 o nadekspresji genów markerowych (GFP lub lucyferazy) oraz o zwiększonej ekspresji aktywnej i nieaktywnej enzymatycznie (o zmutowanej kluczowej reszcie histydyny) HO-1. W celu określenia roli izoform p38 w rozwoju RMS użyliśmy dwóch linii o odmiennym stopniu złośliwości histologicznej (CW9019 oraz SMS-CTR). Zależność wzrostu RMS od kaskady p38 zbadaliśmy również zbadana w doświadczeniu in vivo u myszy bezgrasiczych.Badania dotyczące roli izoform p38 w czasie miogenezy wskazują na zależność ekspresji formy p38γ, ale nie p38α, od aktywności HO-1. W czasie fizjologicznego różnicowania mioblastów, pod wpływem indukcji HO-1 dochodzi do wzrostu fosforylacji kinazy p38 oraz zwiększonej ekspresji p38γ. Nie obserwuje się natomiast zależności poziomu HO-1 od aktywności p38. W przypadku RMS, linia komórkowa o wyższej złośliwości histologicznej (CW9019) charakteryzuje się zwiększoną ekspresją zarówno HO-1 jak i p38γ oraz niższym poziomem p38α w porównaniu z łagodniejszą linią SMS-CTR. Podobnie jak w mioblastach, HO-1 zwiększa ekspresję p38γ. Co więcej, zahamowanie zarówno p38 jak i HO-1 w SMS-CTR zwiększa ekspresję genów markerowych różnicowania mięśniowego. Zahamowanie aktywności HO-1 prowadzi do zmniejszenia szybkości wzrostu guza in vivo i obniżenia ekspresji p38γ.Zdefiniowanie nowych szlaków związanych z różnicowaniem RMS może przyczynić się do znalezienia nowatorskich, bardziej efektywnych form terapii tego nowotworu. Uzyskane wyniki pokazują, że taki efekt może być związany z zahamowaniem ścieżki kinazy MAP p38γ.Recent reports indicate the pivotal role of heme oxygenase-1 (HO-1) in the differentiation of skeletal muscle progenitor cells. Apart from the impact on the expression of canonical differentiation markers such as MyoD, myogenin, and myosin, HO-1 regulates also the key differentiation-associated MAP kinase – the p38 MAPK. p38 kinase was described to occur in four different isoforms, of which two (p38α and p38γ) display distinct effects during process of myogenesis, first one promoting and the latter one abrogating differentiation. It is also suggested that the lack of induction of p38 may be one of the causes for development of rhabdomyosarcoma (RMS) – a malignant muscle-derived tumor, which is characterized by high HO-1 levels. Up to date, no study aimed to comprehensively examine interaction between different p38 isoforms and HO-1 mediated impairment of myoblasts differentiation and muscle oncogenesis.To address this question we created, by means of genetic engineering, the myoblast cell lines C2C12 with forced overexpression of marker genes (GFP or luciferase) and HO-1, both enzymatically active and inactive (mutated at the critical histidine residue). To examine role of p38α and p38γ in RMS, two different histological types of RMS cell lines with differential clinical aggressiveness (CW9019 and SMS-CTR) were used. RMS growth in regards to p38 expression was also examined in vivo in nude mice.Study of p38 isoforms during induction of differentiation toward mature muscles indicate dependence of p38γ, but not p38α, on HO-1 activity. In normal myoblasts induction of HO-1 leads to increased phosphorylation of total p38 and increased expression of p38γ. On the other hand, expression of HO-1 is not affected by p38 activities. In RMS, cell line of more aggressive histological subtype (CW9019) is characterized by high levels of both HO-1 and p38γ which is accompanied by low level of p38α in comparison to benign SMS-CTR RMS cell line. Like in myoblasts, HO-1 upregulates p38γ expression. Moreover, inhibition of p38 or HO-1 in SMS-CTR facilitates expression of genes associated with myogenic differentiation. Inhibition of HO-1 using tin protoporpyrin IX reduces growth of tumors formed by SMS-CTR cells, what is accompanied by decreased expression of p38γ.Defining new pathways associated with differentiation of RMS may help to find new strategies improving therapy of RMS. Our results indicate that such effect may be related to inhibition of p38γ MAP kinase pathway

    C-Met as a Key Factor Responsible for Sustaining Undifferentiated Phenotype and Therapy Resistance in Renal Carcinomas

    No full text
    C-Met tyrosine kinase receptor plays an important role under normal and pathological conditions. In tumor cells’ overexpression or incorrect activation of c-Met, this leads to stimulation of proliferation, survival and increase of motile activity. This receptor is also described as a marker of cancer initiating cells. The latest research shows that the c-Met receptor has an influence on the development of resistance to targeted cancer treatment. High c-Met expression and activation in renal cell carcinomas is associated with the progression of the disease and poor survival of patients. C-Met receptor has become a therapeutic target in kidney cancer. However, the therapies used so far using c-Met tyrosine kinase inhibitors demonstrate resistance to treatment. On the other hand, the c-Met pathway may act as an alternative target pathway in tumors that are resistant to other therapies. Combination treatment together with c-Met inhibitor reduces tumor growth, vascularization and pro-metastatic behavior and results in suppressed mesenchymal phenotype and vascular endothelial growth factor (VEGF) secretion. Recently, it has been shown that the acquirement of mesenchymal phenotype or lack of cell differentiation might be related to the presence of the c-Met receptor and is consequently responsible for therapy resistance. This review presents the results from recent studies identifying c-Met as an important factor in renal carcinomas being responsible for tumor growth, progression and metastasis, indicating the role of c-Met in resistance to antitumor therapy and demonstrating the pivotal role of c-Met in supporting mesenchymal cell phenotype
    corecore