Аннотация результатов, полученных в 2019 году
В 2019 году в рамках выполнения проекта проводились дальнейшие исследования механизмов регуляции регенераторных процессов в поджелудочной железе при экспериментальном сахарном диабете природными и синтетическими соединениями. Для достижения поставленной цели усовершенствованы методика синтеза соединения L-17 из ряда 1,3,4-тиадиазина, с последующей аттестацией продукта, и методика выделения изофлавонов из растительного сырья с применением природных глубоких эвтектических растворителей (ПГЭР), что обеспечивает экологическую чистоту, ускорение процесса и увеличение стабильности при хранении получаемого экстракта. С помощью морфометрического и иммуногистохимического методов впервые установлена способность соединения L-17 увеличивать содержание одиночных и кластерных внеостровковых инсулинсинтезирующих клеток (ВИСК) в ацинарной, но не в перидуктальной, части поджелудочной железы крыс с экспериментальным сахарным диабетом 2 типа, с увеличением оптической плотности инсулина во всех видах ВИСК. Впервые иммуногистохимически показано увеличение содержания белкового продукта гена PDX1, связанного с развитием инсулинпродуцирующих структур, в клетках ацинарной части, особенно в перидуктально расположенных участках поджелудочной железы, при введении соединения L-17 при экспериментальном моделировании сахарного диабета 2 типа. Количество клеток, экспрессирующих рецептор CD117 к фактору стволовой клетки в островках Лангерганса не изменялась под действием соединения L-17 ни у здоровых крыс, ни у крыс с экспериментальным сахарным диабетом 2 типа. Впервые показана способность изофлавонов снижать содержание глюкозы и гликозилированного гемоглобина в крови крыс при развитии экспериментального диабета 2 типа, что сопровождалось увеличением содержания инсулина плазмы до физиологической нормы при введении изофлавонов в дозе 200 мг/кг массы тела животных и увеличением количества, средней площади и общей клеточности островков Лангерганса. Впервые показано дозозависимое увеличение под влиянием изофлавонов числа пролиферирующих клеток островков, экспрессирующих маркер Кi-67, при экспериментальном моделировании сахарного диабета 2 типа. Проведен расширенный поиск в международных специализированных поисковых системах данных по химической структуре и уровню активности соединений, испытанных мировым научным сообществом в различных тестах на дегликирующие свойства. Сформирован верифицированный массив из 412 записей по структуре и дегликирующей активности известных химических соединений. Впервые в исследованиях in silico выполнен поиск ингибиторов рецептора конечных продуктов гликирования (RAGE) и консенсусный прогноз уровня RAGE-ингибирующей активности среди 222 соединений ряда 1,3,4-тиадиазина и 12 соединений ряда изофлавонов, в результате чего отобраны 40 соединений ряда 1,3,4-тиадиазина с прогнозируемой выраженной RAGE-ингибирующей активностью. В результате консенсусного скрининга 12 соединений ряда изофлавонов с целью прогнозирования антигликирующей активности, антиоксидантной активности, и сочетанной антигликирующей и антиоксидантной активности, отобрано четыре соединения с прогнозируемой высокой сочетанной антигликирующей и антиоксидантной активностью: даидзеин, формонентин, генистеин, глицитеин.

Аннотация результатов, полученных в 2020 году
С применением усовершенствованной методики синтеза, выделения и очистки наработана партия соединения 2-морфолино-5-фенил-6Н-1,3,4-тиадиазин, гидробромида (соединение L-17) высокой степени чистоты. Предложена методика экстракции изофлавонов из соевой мелассы и корней кудзу с помощью глубокой эвтектической смеси холина хлорида и лимонной кислоты и оптимизирована в отношении состава экстрагента и продолжительности экстракции. На основании компьютерного прогноза с использованием программ ИТ «Микрокосм»; PASS Pro, QikProp, DruLiTo впервые дана комплексная оценка противодиабетического действия соединений ряда 1,3,4-тиадиазина и изофлавонов. В результате исследования впервые у 36 1,3,4-тиадиазинов и 11 изофлавонов выявлена выраженная дегликирующая активность, среди них 3 перспективных высокоактивных соединения. Впервые у 220 1,3,4-тиадиазинов и 12 изофлавонов выявлена выраженная способность к взаимодействию с NF-kB, среди них 43 весьма перспективных высокоактивных соединения. На экспериментальной модели сахарного диабета 2 типа (СД2) показана способность соединения L-17 стимулировать образование внепанкреатических инсулинпродуцирующих клеток, преимущественно в печени, при отсутствии значимого влияния на таковые в тимусе и селезенке. Впервые выявлено, что оптическая плотность цитоплазмы инсулин+-клеток печени статистически значимо возрастает у групп с введением соединения L-17 на 25% у интактных животных и на 21% при моделировании СД2. При этом в селезенке на фоне введения L-17 наблюдается увеличение функциональной активности на 20% только у животных без диабета, в тимусе введение соединения L-17 не привело к увеличению показателя оптической плотности цитоплазмы инсулин+-клеток. Впервые показано, что введение вещества L-17 приводило к повышению базального уровня глюкозозависимого инсулинотропного полипептида (GIP) и глюкагоноподобного пептида 1 (GLP-1) у здоровых животных и GLP-1 у крыс с экспериментальным СД2, не оказывая значимого влияния на базальный (натощак) уровень лептина и грелина. Пероральная нагрузка глюкозой (2мг/кг массы тела) у здоровых и диабетических крыс вызывала достоверное увеличение содержания GLP-1 в периферической крови. При этом соединение L-17 изменяло форму кривой ответа на глюкозную нагрузку, делало его менее выраженным, но более долговременным. Пероральная нагрузка глюкозой (2мг/кг массы тела) не приводила к статистически значимому изменению концентрации лептина в крови у исследуемых групп животных через 30 и 120 минут. Впервые с помощью иммуногистохимического исследования показано, что экспрессия рецептора к фактору стволовой клетки (CD117/c-kit) в норме наблюдается как у эндокриноцитов островков Лангерганса, так и в клетках экзокринной части поджелудочной железы, при этом у крыс с СД2 она ниже, чем у здоровых животных. Введение соединения L-17 у здоровых животных снижает количество CD117+ клеток экзокринной части, не влияя на их содержание у крыс с экспериментальным СД2. Степень экспрессии рецептора к фактору стволовой клетки в островках Лангерганса не изменяется под действием соединения L-17 ни у здоровых крыс, ни у крыс с экспериментальным СД2. Впервые установлено влияние соединения L-17 на экспрессию генов MafA и Ngn3 из триады гомеобоксных генов в поджелудочной железе, связанных с синтезом инсулина: большее количество MafA+ клеток обнаруживали в ацинусах по сравнению с эпителием протоков как у интактных животных и при СД2, что сохраняется и при введении L-17. Количество MafA+ клеток в неэндокринной части поджелудочной железы уменьшается при развитии СД2. Введение соединения L-17 на фоне экспериментального СД2 увеличивало количество MafA+ клеток как в ацинусах, так и в эпителии протоков поджелудочной железы, но количество Ngn3+ клеток в неэндокринной части поджелудочной железы оставалось прежним. Пероральное введение изофлавонов в дозе 100 мг/кг и 200 мг/кг крысам при моделировании СД2 сопровождалось снижением гипергликемии, уменьшало биохемилюминесценцию плазмы, а также дозозависимо снижало накопление малонового диальдегида и активность глутатионпероксидазы. На основании сопоставления результатов экспериментов in vitro и in vivo, а также расчетов in silico, впервые установлено, что экстракты корней кудзу и соевой мелассы, полученные при помощи природных глубоких эвтектических растворителей, не только проявляют антиоксидантную активность в модельных системах in vitro, но и способствуют частичной коррекции гипергликемии и оксидативного стресса при экспериментальном моделировании СД2, что согласуется с наличием в их составе соединений с высокой прогнозной вероятностью сочетанной антиоксидантной, антигликирующей и антидиабетической активностью. Показана способность изофлавонов корригировать гематологические показатели у крыс при развитии экспериментального СД2, что выражалось, прежде всего, в снижении лейкоцитоза, лимфоцитоза и нейтрофилеза, а также сопровождалось увеличением содержания эритроцитов и гематокрита. С применением иммуногистохимического и морфометрического методов исследования выявлены возрастные особенности морфофункционального состояния островкового аппарата поджелудочной железы крыс при моделировании аллоксанового СД, выражающиеся в большей выраженности повреждений у старых животных, и доказана возможность их частичной коррекции липоевой кислотой.