vedomostiregmedРегуляторные исследования и экспертиза лекарственных средствRegulatory Research and Medicine Evaluation3034-30623034-3453Federal State Budgetary Institution ‘Scientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products’ of the Ministry of Health of the Russian Federation (FSBI ‘SCEEMP’)10.30895/1991-2919-2019-9-4-256-260vedomostiregmed-272Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESМеханизм действия фоллистатин-подобного белка-1 (FSTL-1)The Mechanism of Action of Follistatin-like Protein-1 (FSTL-1)https://orcid.org/0000-0002-5112-6928КукесВ. Г.KukesV. G.

Кукес Владимир Григорьевич - академик РАН, доктор медицинских наук, профессор.

Петровский б-р, д. 8, стр. 2, Москва, 127051

Vladimir G. Kukes - Academician of the Russian Academy of Sciences, Dr. Sci. (Med.), Professor.

8/2 Petrovsky Blvd, Moscow 127051

elmed@ya.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7652-4642ОлефирЮ. В.OlefirYu. V.

Олефир Юрий Витальевич - доктор медицинских наук, доцент, старший научный сотрудник.

Петровский б-р, д. 8, стр. 2, Москва, 127051

 

Yuri V. Olefir - Dr. Sci. (Med.), Senior Research Associate.

8/2 Petrovsky Blvd, Moscow 127051

olefir@expmed.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5429-9528РомановБ. К.RomanovB. K.

Романов Борис Константинович - доктор медицинских наук, доцент.

Петровский б-р, д. 8, стр. 2, Москва, 127051

Boris K. Romanov - Dr. Sci. (Med.), Associate Professor.

8/2 Petrovsky Blvd, Moscow 127051

romanov@expmed.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7024-5546ПрокофьевА. Б.ProkofievA. B.

Прокофьев Алексей Борисович - доктор медицинских наук, профессор.

Петровский б-р, д. 8, стр. 2, Москва, 127051

Alexey B. Prokofiev - Dr. Sci. (Med.), Professor.

8/2 Petrovsky Blvd, Moscow 127051

prokofiev@expmed.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3947-572XПарфеноваЕ. В.ParfenovaE. V.

Парфенова Елена Викторовна - доктор медицинских наук, профессор.

3-я Черепковская ул., 15а, Москва, 121552

Elena V. Parfenova, Dr. Sci. (Med.), Professor.

15A 3rd Cherepkovskaya St., Moscow 121552

elmed@ya.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8309-0018БолдыреваМ. А.BoldyrevaM. A.

Болдырева Mария Aлександровна - кандидат биологических наук.

3-я Черепковская ул., 15а, Москва, 121552

Maria A. Boldyreva - Cand. Sci. (Biol.)

15A 3rd Cherepkovskaya St., Moscow 121552

elmed@ya.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0448-3612ГорошкоО. А.GoroshkoO. A.

Горошко Ольга Александровна - кандидат фармацевтических наук.

Петровский б-р, д. 8, стр. 2, Москва, 127051

Olga A. Goroshko - Cand. Sci. (Pharm.).

8/2 Petrovsky Blvd, Moscow 127051

goroshko@expmed.ruПарфеноваО. К.ParfenovaO. K.

Парфенова Ольга Константиновна

Трубецкая ул., д. 8, стр. 2, Москва, 119991

Olga K. Parfenova

8/2 Trubetskaya St., Moscow 119991

oparfenova22@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-7099-4547ГаздановаА. А.GazdanovaA. A.

Газданова Альбина Амырхановна - кандидат биологических наук, доцент.

Трубецкая ул., д. 8, стр. 2, Москва, 119991

Albina A. Gazdanova - Cand. Sci. (Biol.), Associate Professor.

8/2 Trubetskaya St., Moscow 119991

gaa71@bk.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1972-4386ДемченковаЕ. Ю.DemchenkovaE. Yu.

Демченкова Елена Юрьевна - кандидат фармацевтических наук.

Петровский б-р, д. 8, стр. 2, Москва, 127051

Elena Yu. Demchenkova - Cand. Sci. (Pharm.).

8/2 Petrovsky Blvd, Moscow 127051

demchenkova@expmed.ruФедеральное государственное бюджетное учреждение «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияScientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal ProductsRussian FederationФедеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр кардиологии» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияNational Medical Research Centre of CardiologyRussian FederationФедеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияI.M. Sechenov First Moscow State Medical UniversityRussian Federation20190312201994256260Copyright © Кукес В.Г., Олефир Ю.В., Романов Б.К., Прокофьев А.Б., Парфенова Е.В., Болдырева М.А., Горошко О.А., Парфенова О.К., Газданова А.А., Демченкова Е.Ю., 20192019Кукес В.Г., Олефир Ю.В., Романов Б.К., Прокофьев А.Б., Парфенова Е.В., Болдырева М.А., Горошко О.А., Парфенова О.К., Газданова А.А., Демченкова Е.Ю.Kukes V.G., Olefir Y.V., Romanov B.K., Prokofiev A.B., Parfenova E.V., Boldyreva M.A., Goroshko O.A., Parfenova O.K., Gazdanova A.A., Demchenkova E.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vedomostincesmp.ru/jour/article/view/272

Приведены современные данные о некоторых белках семейства TGF-p, потенциально способных оказывать протективное действие при патологиях сердца, легких, плаценты, половых желез и поджелудочной железы. Были изучены противовоспалительные свойства одного из представителей данного семейства белков — фоллистатин-подобного белка-1 (FSTL-1) на клеточном уровне. Установлено, что FSTL-1 отвечает за регенерацию сердечной мышцы у млекопитающих за счет активации ангиогенных факторов. Несмотря на ведущую роль данного белка в регенерации миокарда, его концентрация в эпикарде сразу после инфаркта уменьшается, что не позволяет сердцу эффективно са-мовосстанавливаться. Приведены данные исследований об эффективности внутривенного введения FSTL-1 у крыс с инфарктом миокарда. Однако поскольку введение чужеродного белка может вызывать аллергические реакции, более рациональным решением стал выбор лекарственного средства, индуцирующего секрецию FSTL-1.

Цель работы

Цель работы: экспериментальное обоснование возможности применения экзогенной регуляции секреции фоллистатин-подобного белка-1.

Материалы и методы

Материалы и методы: исследования концентрации FSTL-1 в плазме крыс проводили методом иммуноферментного анализа до и после курса применения антиоксидантного лекарственного средства этилметилгидроксипири-дина малата. Антиоксидант вводили 15 здоровым самцам крыс линии Wistar подкожно 3 раза в сутки в дозе 6 мг/сут, курсом 14 сут. Кровь отбирали из вены натощак в первые сутки до введения препарата и на 15 сут.

Результаты

Результаты: после курса введения этилметилгидроксипиридин малата концентрация FSTL-1 в плазме крови крыс достоверно (р = 0,0011) увеличивалась у экспериментальных животных и составила 0,92 ± 0,11 нг/мл относительно исходного значения 0,48 ± 0,04 нг/мл.

Заключение

Заключение: экспериментально подтверждены новые свойства этилметилгидроксипиридина малата — индукция фоллистатин-подобного белка-1 у здоровых крыс. Предлагается рассмотреть потенциальную возможность применения данного лекарственного средства как индуктора FSTL-1 при ишемии миокарда.

The paper provides current data on some proteins of the TGF- p family which are potentially capable of exerting a protective effect in diseases of the heart, lungs, placenta, gonads, and pancreas. The study investigated the anti-inflammatory properties of follistatin-like protein-1 (FSTL-1), one of the proteins of this family, at the cellular level. It was demonstrated that FSTL-1 is responsible for heart muscle regeneration in mammals through activation of angiogenic factors. Despite the fact that this protein plays a key role in myocardial regeneration, its concentration in the epicardium decreases immediately after a heart attack, which hampers effective self-repair of the heart. The paper summarises the results of studies of the efficacy of intravenous administration of FSTL-1 in rats with myocardial infarction. However, the administration of a foreign protein can cause allergic reactions, therefore a drug that induces FSTL-1 secretion was chosen instead.

The aim of the study was to provide experimental substantiation of the possibility of exogenous regulation of FSTL-1 secretion.

Materials and methods

Materials and methods: FSTL-1 concentration in rat plasma was assessed by enzyme immunoassay before and after treatment with the antioxidant drug ethyl methyl hydroxypyridine malate. The antioxidant was administered to 15 healthy male Wistar rats subcutaneously 3 times a day at a dose of 6 mg/day for 14 days. A fasting blood sample was obtained on the first day before administration of the drug and on day 15.

Results

Results: after the period of treatment with ethyl methyl hydroxypyridine malate the concentration of FSTL-1 in the plasma of the laboratory rats increased significantly (p = 0.0011) to reach 0.92 ± 0.11 ng/mL as compared to the initial concentration of 0.48 ± 0.04 ng/mL.

Conclusion

Conclusion: the study provided experimental evidence for new properties of ethyl methyl hydroxypyridine malate, i.e. induction of FSTL-1 in healthy rats. Further studies are encouraged to assess potential use of this drug as an inductor of FSTL-1 in myocardial ischemia.

фоллистатинфоллистатин-подобный белок-1перекисиишемия миокардамуковисцидозрак легкогоfollistatinfollistatin-like protein-1peroxidesmyocardial ischemiacystic fibrosislung cancerИсследование проводилось без спонсорской поддержкиThe study was performed without external fundingReferencesLee SJ, Lee YS, Zimmers TA, Soleimani A, Matzuk MM, Tsuchida K, Cohn RD, Barton ER. Regulation of muscle mass by follistatin and activins. Mol Endocrinol. 2008;24(10):1998—2008. https://doi.org/10.1210/me.2010-0127Lee SJ, Lee YS, Zimmers TA, Soleimani A, Matzuk MM, Tsuchida K, Cohn RD, Barton ER. Regulation of muscle mass by follistatin and activins. Mol Endocrinol. 2008;24(10):1998—2008. https://doi.org/10.1210/me.2010-0127Keutmann HT, Schneyer AL, Sidis Y. The role of follistatin domains in follistatin biological action. Mol Endocrinol. 2004;18(1):228-40. https://doi.org/10.1210/me.2003-0112Keutmann HT, Schneyer AL, Sidis Y. The role of follistatin domains in follistatin biological action. Mol Endocrinol. 2004;18(1):228-40. https://doi.org/10.1210/me.2003-0112Hardy CL, King SJ, Mifsud NA, Hedger MP, Phillips DJ, Mackay F, et al. The activin A antagonist follistatin inhibits cystic fibrosis-like lung inflammation and pathology. Immunol Cell Biol. 2015;93(6):567-74. https://doi.org/10.1038/icb.20157Hardy CL, King SJ, Mifsud NA, Hedger MP, Phillips DJ, Mackay F, et al. The activin A antagonist follistatin inhibits cystic fibrosis-like lung inflammation and pathology. Immunol Cell Biol. 2015;93(6):567-74. https://doi.org/10.1038/icb.20157Ogura Y, Ouchi N, Ohashi K, Shibata R, Kataoka Y, Kambara T, et al. Therapeutic impact of follistatin-like 1 on myocardial ischemic injury in preclinical models. Circulation. 2012;126(14):1728-38. https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.112.115089Ogura Y, Ouchi N, Ohashi K, Shibata R, Kataoka Y, Kambara T, et al. Therapeutic impact of follistatin-like 1 on myocardial ischemic injury in preclinical models. Circulation. 2012;126(14):1728-38. https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.112.115089Wei K, Serpooshan V, Hurtado C, Diez-Cunado M, Zhao M, Maruyama S, et al. Epicardial FSTL1 reconstitution regenerates the adult mammalian heart. Nature. 2015;525(7570):479-85. https://doi.org/10.1038/nature15372Wei K, Serpooshan V, Hurtado C, Diez-Cunado M, Zhao M, Maruyama S, et al. Epicardial FSTL1 reconstitution regenerates the adult mammalian heart. Nature. 2015;525(7570):479-85. https://doi.org/10.1038/nature15372Geng Y, Dong Y, Yu M, Zhang L, Yan X, Sun J, et al. Follistatin-like 1 (Fstl1) is a bone morphogenetic protein (BMP) 4 signaling antagonist in controlling mouse lung development. Proc Natl Acad Sci USA. 2011;108(17):7058-63. https://doi.org/10.1073/pnas.1007293108Geng Y, Dong Y, Yu M, Zhang L, Yan X, Sun J, et al. Follistatin-like 1 (Fstl1) is a bone morphogenetic protein (BMP) 4 signaling antagonist in controlling mouse lung development. Proc Natl Acad Sci USA. 2011;108(17):7058-63. https://doi.org/10.1073/pnas.1007293108Chiou J, Su CY, Jan YH, Yang CJ, Huang MS, Yu YL, Hsiao M. Decrease of FSTL1-BMP4-Smad signaling predicts poor prognosis in lung adenocarcinoma but not in squamous cell carcinoma. Sci Rep. 2017;(7):9830. https://doi.org/10.1038/s41598-017-10366-2Chiou J, Su CY, Jan YH, Yang CJ, Huang MS, Yu YL, Hsiao M. Decrease of FSTL1-BMP4-Smad signaling predicts poor prognosis in lung adenocarcinoma but not in squamous cell carcinoma. Sci Rep. 2017;(7):9830. https://doi.org/10.1038/s41598-017-10366-2Zhu Z, Sierra A, Burnett CM, Chen B, Subbotina E, Koganti SR, et al. Sarcolemmal ATP-sensitive potassium channels modulate skeletal muscle function under low-intensity workloads. J Gen Physiol. 2014;143(1):119-34. https://doi.org/10.1085/jgp.201311063Zhu Z, Sierra A, Burnett CM, Chen B, Subbotina E, Koganti SR, et al. Sarcolemmal ATP-sensitive potassium channels modulate skeletal muscle function under low-intensity workloads. J Gen Physiol. 2014;143(1):119-34. https://doi.org/10.1085/jgp.201311063

The authors declare that there are no conflicts of interest present.