...

IDRA-21

IDRA-21 to związek o właściwościach nootropowych. Wykazuje aktywność pozytywnego allosterycznego modulatora receptora AMPA, dzięki czemu promuje LTP i wspomaga koncentrację, pamięć oraz zdolność do uczenia się nowych rzeczy.

Ciekawostka:

W naszym organizmie efekty działania IDRA-21 są odczuwalne nawet do 48 godzin od przyjęcia ostatniej dawki. Działa ona podobnie do aniracetamu. Jednak efekt jej działania może być nawet 30-krotnie większy niż w przypadku aniracetamu.

Spis treści:

1. Co to jest IDRA-21?

1.1. Historia i pochodzenie

IDRA-21 to organiczny związek chemiczny opracowany w latach 90. XX wieku. Pod względem strukturalnym jest pochodną benzotiadiazyny. Jej cząsteczki występują w postaci dwóch izomerów optycznych, które różnią się od siebie nie tylko zdolnością do skręcania światła spolaryzowanego, ale również właściwościami farmakologicznymi. Udowodniono bowiem, że jedynie enancjomer (+)-IDRA-21 wykazuje aktywność biologiczną.

1.2. Klasyfikacja

IDRA-21 jest zaliczana do grupy związków o działaniu nootropowym. Działa jako modulator receptora glutaminergicznego AMPA, dzięki czemu wspomaga zdolności poznawcze, takie jak pamięć, motywacja do działania czy koncentracja.

1.3. Występowanie

IDRA-21 jest związkiem otrzymywanym na drodze syntezy laboratoryjnej, nie występuje w przyrodzie.

2. Jak działa IDRA-21?

2.1. Wpływ na neuroprzekaźnictwo

IDRA-21 działa jako pozytywny allosteryczny modulator receptora AMPA. Przyłączając się do niego poza miejscem wiązania pierwszorzędowego ligandu, pomaga zwiększyć jego aktywność, wzmacniając efekt pobudzenia receptora i zapobiegając jego desensytyzacji. W ośrodkowym układzie nerwowym glutaminian pełni funkcję głównego neuroprzekaźnika pobudzającego. Jest niezbędny do prawidłowego przebiegu licznych procesów poznawczych, w tym do uczenia się i przyswajania nowych informacji.

2.2. Wpływ na zdolności poznawcze

Rezultaty licznych badań potwierdziły skuteczność IDRA-21 jako czynnika poprawiającego zdolności poznawcze. Testy przeprowadzone z wykorzystaniem szczurów wykazały, że jej doustne przyjmowanie znacząco wpływało na poprawę wyników zwierząt w testach biernego unikania i labiryntu wodnego, czego nie obserwowano w przypadku placebo. W tym samym eksperymencie zmniejszono zdolności poznawcze szczurów poprzez podanie im alprazolamu (związku z grupy benzodiazepin – pozytywnych allosterycznych modulatorów receptora GABA-A) i skopolaminy (kompetytywnego antagonisty receptora muskarynowego acetylocholiny). Wykazano również, że efekty IDRA-21 są 20-30 razy silniejsze niż w przypadku aniracetamu.

Podobne wyniki otrzymano, poddając szczury testowi rozpoznawania obiektów, który mierzy sprawność pamięci epizodycznej u gryzoni na podstawie ich reakcji na przedmiot znany i nowy po 24 godzinach od pierwszej ekspozycji. Podawanie IDRA-21 na godzinę przed każdą sesją testu znacząco poprawiło rozpoznawanie widzianych wcześniej przedmiotów. Najlepsze wyniki otrzymywano, gdy gdy szczury przyjmowały ten związek zarówno przed prezentacją przedmiotu, jak i przed próbą jego rozpoznawania. Nie zaobserwowano wytwarzania się tolerancji na działanie wielokrotnie podawanej IDRA-21.

Wykazano również korzystny efekt IDRA-21 na funkcjonowanie ośrodkowego układu nerwowego u naczelnych. W jednym z testów dwie małpy z gatunku patas rudy miały za zadanie nauczyć się wciskania określonej kombinacji przycisków. Podawano im alprazolam, który znacznie pogarszał wydajność uczenia się. Jednakże działanie to było zniesione, gdy na godzinę przed tą benzodiazepiną małpy otrzymywały aniracetam (w dawce 30 mg/kg masy ciała) lub IDRA-21 (w dawkach 3 i 5,6 mg/kg masy ciała).

W innym eksperymencie, z udziałem rezusów w wieku od 7 do 27 lat, małpy zostały nauczone naciskania przycisku odpowiadającego kolorem prezentowanemu obrazowi. Czas między jego wyświetleniem, a naciśnięciem przycisku stanowił tu miarę zdolności poznawczych. U młodszych zwierząt (średnia wieku ok. 10 lat) IDRA-21 w dawce 0,15-10 mg/kg masy ciała powodowała znaczące skrócenie tego okresu w porównaniu do placebo. Efekt ten utrzymywał się do 48 godzin. W grupie starzejących się małp (powyżej 20 roku życia), u których opóźnienie naciśnięcia przycisku było większe w stosunku do młodszych osobników, IDRA-21 również okazała się skuteczna, choć efekty były nieco mniejsze.

Skutki działania IDRA-21 były także porównywane z hupercyną A, inhibitorem acetylichinoesterazy (enzymu unieczynniającego acetylocholinę). W tym celu makakom prezentowano kilka przedmiotów, które następnie zasłaniano na okres od 10 do 90 sekund. Następnie przedmioty prezentowane były ponownie, lecz towarzyszył im jeden nowy. Zadaniem małp było wskazać go, za co zostawały nagrodzone porcją jedzenia. Podanie hupercyny A pomagało poprawić wyniki tym osobnikom, które gorzej radziły sobie z testem, jednak nie tym, które osiągały najlepsze rezultaty – w tym przypadku obserwowano efekt odwrotny. W przeciwieństwie do niej, IDRA-21 znacznie poprawiła wydajność, szczególnie w przypadku zwierząt, których początkowe rezultaty były gorsze.

2.3. Wpływ na długotrwałe wzmocnienie synaptyczne

Wyniki analiz naukowych pozwoliły potwierdzić, że IDRA-21 przyczynia się do stymulacji długotrwałego wzmocnienia synaptycznego (LTP, ang. long-term potentiation) w obrębie neuronów hipokampa. Zjawisko to stanowi podstawę neuroplastyczności – tworzenia się nowych połączeń między komórkami nerwowymi wskutek ich wielokrotnego jednoczesnego pobudzania. Dlatego też jest kluczowe dla procesu przyswajania informacji i zdobywania nowych umiejętności.

2.4. Wpływ na nastrój

Wyniki licznych badań naukowych świadczą o tym, że związki chemiczne wzmacniające aktywność receptora AMPA wykazują aktywność przeciwdepresyjną. W testach z wykorzystaniem gryzoni wykazano, że mają one potencjał podobny do trójpierścieniowego leku przewdepresyjnego imipraminy. Potwierdza to fakt, że zastosowanie antagonistów receptora AMPA niweluje korzystne efekty uzyskane przez podanie jego pozytywnych allosterycznych modulatorów. Efekt ten prawdopodobnie wynika ze zdolności tych związków do stymulowania produkcji czynnika neurotroficznego pochodzenia mózgowego (BDNF, ang. brain-derived neurotrophic factor), którego poziom często jest obniżony w przebiegu depresji.

3. Jak stosować IDRA-21?

Nie masz dostępu do tych treści

Wygląda na to, że nie masz rangi Czytelnik,
aby ją otrzymać zaloguj się klikając na przycisk poniżej.

Bibliografia

  1. Arai A. et al. Effect of the AMPA receptor modulator IDRA 21 on LTP in hippocampal slices. Neuroreport 1996
  2. Arai A.C. et al. Effects of 5′-alkyl-benzothiadiazides on (R,S)-alpha-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic acid (AMPA) receptor biophysics and synaptic responses. Mol Pharmacol. 2002
  3. Bertolino M. et al. Modulation of AMPA/kainate receptors by analogues of diazoxide and cyclothiazide in thin slices of rat hippocampus. Receptors & Channels 1993
  4. Black M.D. Therapeutic potential of positive AMPA modulators and their relationship to AMPA receptor subunits. A review of preclinical data. Psychopharmacology (Berl). 2005
  5. Buccafuso J.J. et al. The effects of IDRA 21, a positive modulator of the AMPA receptor, on delayed matching performance by young and aged rhesus monkeys. Neuropharmacology 2004
  6. Impagnatiello F. et al. 7-Chloro-3-methyl-3,4-dihydro-2H-1,2,4-benzothiadiazine S,S-dioxide: A partial modulator of AMPA receptor desensitization devoid of neurotoxicity. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1997
  7. Lebrun C., Pillière E., Lestage P. Effects of S 18986-1, a novel cognitive enhancer, on memory performances in an object recognition task in rats. European Journal of Pharmacology 2000
  8. Malkova L., Kozikowski A.P., Gale K. The effects of huperzine A and IDRA 21 on visual recognition memory in young macaques Neuropharmacology 2012
  9. O’Neill M.J., Witkin J.M. AMPA Receptor Potentiators: Application for Depression and Parkinson’s Disease. Current Drug Targets 2007
  10. Phillips D. et al. 5′-alkyl-benzothiadiazides: a new subgroup of AMPA receptor modulators with improved affinity. Bioorg Med Chem. 2002
  11. Puia G. et al. MODULATION OF KAINATE – ACTIVATED CURRENTS BY DIAZOXIDE AND CYCLOTHIAZIDE ANALOGUES (IDRA) IN CEREBELLAR GRANULE NEURONS. Prog. Psychopharmacol. & Bml. Psychrat. 2000 Thompson
  12. D.M. et al. 7-Chloro-3-methyl-3,4-dihydro-2H-1,2,4-benzothiadiazine S,S-dioxide (IDRA 21), a congener of aniracetam, potently abates pharmacologically induced cognitive impairments in patas monkeys. PNAS 1995
  13. Uzunov D.P. et al. Enantiomeric Resolution with a New Chiral Stationary Phase of 7-Chloro-3-methyl-3,4-dihydro-2H1,2,4-benzothiadiazine S, S-Dioxide, a Cognition-Enhancing Benzothiadiazine Derivative. Advance ACS Abstracts 1995
  14. Yamada K.A. Modulating excitatory synaptic neurotransmission: potential treatment for neurological disease? Neurobiol Dis. 1998
  15. Yamada K.A. Therapeutic potential of positive AMPA receptor modulators in the treatment of neurological disease. Expert Opinion on Investigational Drugs 2000
  16. Yamada K.A. et al. The diazoxide derivative IDRA 21 enhances ischemic hippocampal neuron injury. Ann Neurol. 1998
  17. Yu H., Chen Z.-Y. The role of BDNF in depression on the basis of its location in the neural circuitry. Acta Pharmacol Sin. 2011
  18. Zivkovic I. et al. 7-Chloro-3-methyl-3-4-dihydro-2H-1,2,4 benzothiadiazine S,S-dioxide (IDRA 21): a benzothiadiazine derivative that enhances cognition by attenuating DL-alpha-amino-2,3-dihydro-5-methyl-3-oxo-4-isoxazolepropanoic acid (AMPA) receptor desensitization. Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics 1995
  19. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/substance/135156570
IDRA-21
nazewnictwo
Nazwa polska: IDRA-21
Nazwa angielska: IDRA-21
Nr CAS: 22503-72-6
Inne nazwy: 7-Chloro-3-methyl-3,4-dihydro-2H-1,2,4-benzothiadiazine 1,1-dioxide
Podstawowe korzyści
wsparcie koncentracji
wspomaganie pamięci
ułatwienie uczenia się
usprawnienie pracy mózgu
poprawa nastroju