Preview

Медико-биологические проблемы жизнедеятельности

Расширенный поиск

Роль N-ацетилцистеина в терапии заболеваний, характеризующихся окислительным стрессом (обзор литературы)

https://doi.org/10.58708/2074-2088.2023-2(30)-6-16

Аннотация

Окислительный стресс представляет собой повсеместно распространенный клеточный  процесс, который приводит к повреждению различных биологических молекул и вовлечен в  этиопатогенез многих заболеваний. Сульфгидрил-содержащий трипептид глутатион (GSH),  который синтезируется и поддерживается в высоких концентрациях во всех клетках, является компонентом одного из защитных механизмов. N-ацетилцистеин, синтетическое производное эндогенной аминокислоты L-цистеина и предшественник GSH, используется в течение  нескольких десятилетий в качестве муколитика и антидота при отравлении ацетаминофеном  (парацетамолом). Как муколитик N-ацетилцистеин разрушает дисульфидные связи сильно  сшитых муцинов, тем самым снижая вязкость слизи. В качестве противоядия при отравлении ацетаминофеном N-ацетилцистеин восстанавливает печеночный пул GSH, истощенный  в процессе детоксикации препарата. Совсем недавно улучшенные знания о механизмах действия N-ацетилцистеина расширили его клиническое использование. В данной публикации  мы представили обзор наиболее актуальных и последних данных о клиническом применении N-ацетилцистеина в трансплантологии, неврологии и офтальмологии.

Об авторах

С. В. Зыблева
ГУ «РНПЦ радиационной медицины и экологии человека»
Беларусь

ученый секретарь научного отдела

г. Гомель



Ю. И. Рожко
ГУ «РНПЦ радиационной медицины и экологии человека»
Беларусь

г. Гомель



А. В. Жарикова
ГУ «РНПЦ радиационной медицины и экологии человека»
Беларусь

г. Гомель



Б. О. Кабешев
ГУ «РНПЦ радиационной медицины и экологии человека»
Беларусь

г. Гомель



С. Л. Зыблев
ГУ «РНПЦ радиационной медицины и экологии человека»
Беларусь

г. Гомель



Список литературы

1. Sies, H. Oxidative stress / H. Sies, C. Berndt, D.P. Jones // Annu. Rev. Biochem. – 2017. – Vol. 86. – P. 715-748.

2. The Eye, oxidative damage and polyunsaturated fatty acids / S.C. Saccà [et al.] // Nutrients. – 2018. – № 10. – Р. 668.

3. Understanding oxidants and antioxidants: Classical team with new players / S.S. Ali [et al.] // J. Food Biochem. – 2020. – Vol. 44. – P. 13145.

4. Mirończuk-Chodakowska, I. Endogenous non-enzymatic antioxidants in the human body / I. Mirończuk-Chodakowska, A.M. Witkowska, M.E. Zujko // Adv. Med. Sci. – 2018. – Vol. 63. – Р. 68-78.

5. Induction of oxidative stress in human aqueous and vitreous humors by Nd:YAG laser posterior capsulotomy / L. Bergandi [et al.] // Int. J. Ophthalmol. – 2018. – Vol. 11. – P. 1145-1151.

6. The pathomechanism, antioxidant biomarkers, and treatment of oxidative stress-related eye diseases / Y.J. Hsueh [et al.] // Int J Mol Sci. – 2022. – Vol. 23, № 3. – P. 1255.

7. Rushworth, G.F. Existing and potential therapeutic uses for N-acetylcysteine: The need for conversion to intracellular glutathione for antioxidant benefits / G.F. Rushworth, I.L. Megson // Pharmacol. Ther. – 2014. – Vol. 141, № 2. – P. 150-159.

8. Bavarsad Shahripour, R. N-acetylcysteine (NAC) in neurological disorders: Mechanisms of action and therapeutic opportunities / R. Bavarsad Shahripour, M.R. Harrigan, A.V. Alexandrov // Brain Behav. – 2014. – Vol. 4, № 2. – P. 108-122.

9. The therapeutic use of N-acetylcysteine (NAC) in medicine / R.E. Frye, [et al.] ; ed.: R.E. Frye, M. Berk. – Singapore: Springer Nature. Pharmacology, Formulations, and Adverse Effects, 2019. – 392 p.

10. N-Acetylcysteine as an antioxidant and disulphide breaking agent: The reasons why / G. Aldini [et al.] // Free Radic. Res. – 2018. – Vol. 52, № 7. – P. 751-762.

11. The chemistry and biological activities of N-acetylcysteine / Y. Samuni [et al.] // Biochim. Biophys. Acta. – 2013. – Vol. 1830, № 8. – P. 4117-4129.

12. Ischemia and reperfusion injury in renal transplantation: hemodynamic and immunological paradigms / L.R. Requião-Moura [et al.] // Einstein (Sao Paulo). – 2015. – Vol. 13, № 1. – P. 129-135.

13. Inflammasome-mediated inflammation in liver ischemia-reperfusion injury / M.B. Jiménez-Castro [et al.] // Cells. – 2019. – Vol. 8, № 10. – P. 1131-1157.

14. Ischaemia-reperfusion injury in liver transplantation-from bench to bedside / Y. Zhai [et al.] // Nat Rev Gastroenterol Hepatol. – 2013. – Vol. 10, № 2. – P. 79-89.

15. Moving forwards by blocking backflow: the yin and yang of MI therapy / V.R. Pell [et al.] // Circ Res. – 2016. – Vol. 118, № 5. – P. 898-906.

16. Effect of a combined drug approach on the severity of ischemia-reperfusion injury during liver transplant: A randomized clinical trial / N. Meurisse [et al.] // JAMA Netw Open. – 2023. – Vol. 6, № 2. – P. 230819.

17. GSH attenuates organ injury and improves function after transplantation of fatty livers / S. Pratschke [et al.] // Eur Surg Res. – 2010. – Vol. 45. – P. 13-19.

18. Use of N-acetylcysteine during liver procurement: a prospective randomized controlled study / F. D’Amico [et al.] // Liver Transpl. – 2013. – Vol. 19, № 2. – P. 135-144.

19. Impact of sevoflurane and acetylcysteine on ischemia-reperfusion injury of the liver from brain-dead donor / A.E. Shcherba [et al.] // Russian Journal of Transplantology and Artificial Organs. – 2013. – Vol. 15, № 1. – P. 39-44 (In Russ.).

20. Методы коррекции ишемически-реперфузионного повреждения маргинальных трансплантатов печени / М.М. Савчук [и др.] // Хирургия. Вост. Европа. – 2014. – № 3. – С. 30-44.

21. Clinical trials of Nacetylcysteine in psychiatry and neurology: A systematic review / S. J. Deepmala [et al.] // Neurosci. Biobehav. Rev. – 2015. – Vol. 55. – P. 294-321.

22. N-acetyl cysteine treatment rescues cognitive deficits induced by mitochondrial dysfunction in G72/ G30 transgenic mice / D.M. Otte [et al.] // Neuropsychop-harmacology. – 2011. – Vol. 36, № 11. – P. 2233-2243.

23. N-acetylcysteine prevents spatial memory impairment induced by chronic early postnatal glutaric acid and lipopolysaccharide in rat pups / F.S. Rodrigues [et al.] // PLoS One. – 2013. – Vol. 8, № 10. – P. 78332.

24. Cao, L. N-acetylcysteine reverses existing cognitive impairment and increased oxidative stress in glutamate transporter type 3 deficient mice / L. Cao, L. Li, Z. Zuo // Neuroscience. – 2012. – Vol. 220. – P. 85-89.

25. Tardiolo, G. Overview on the effects of n-ace-tylcysteine in neurodegenerative diseases / G. Tardiolo, P. Bramanti, E. Mazzon // Molecules. – 2018. – Vol. 23, № 12. – P. 3305.

26. Bliss, T.V. Synaptic plasticity in health and disease: Introduction and overview / T.V. Bliss, G.L. Collingridge, R.G. Morris // Philos. Trans. R. Soc. Lond. B Biol. – 2013. – Vol. 363. – P. 1633.

27. Chiechio, S. Modulation of chronic pain by metabotropic glutamate receptors / S. Chiechio // Adv. Pharmacol. – 2016. – Vol. 75. – P. 63-89.

28. N-acetyl-cysteine causes analgesia by rein-forcing the endogenous activation of type-2 metabotropic glutamate receptors / M. Bernabucci [et al.] // Mol. Pain. – 2012. – № 8. – P. 77.

29. N-acetyl-cysteine attenuates neuropathic pain by suppressing matrix metalloproteinases / J. Li [et al.] // Pain. – 2017. – Vol. 157, № 8. – P. 1711-1723.

30. N-acetylcysteine downregulates phosphoryl-ated p-38 expression but does not reverse the increased superoxide anion levels in the spinal cord of rats with neuropathic pain / A. Horst [et al.] // Braz. J. Med. Biol. Res. – 2017. – Vol. 50, № 2. – P. 5801.

31. Sözbir, E. Diabetes enhances oxidative stress-induced TRPM2 channel activity and its control by N-acetylcysteine in rat dorsal root ganglion and brain / E. Sözbir, M. Nazıroğlu // Metab. Brain Dis. – 2016. – Vol. 31, № 2. – P. 385+393.

32. N-acetyl-cysteine, a drug that enhances the endogenous activation of group-II metabotropic glutamate receptors, inhibits nociceptive transmission in humans / A. Truini [et al.] // Mol. Pain. – 2015. – Vol. 11. – P. 14.

33. Visser, Е. Reduction in migraine and headache frequency and intensity with combined antioxidant prophylaxis (n-acetylcysteine, vitamin e, and vitamin C ): a randomized sham-controlled pilot study / Е. Visser, P. Drummond, J. Visser // Pain Pract. – 2020. – Vol. 20, № 7. – P. 737-747.

34. Repeated-dose oral N-acetylcysteine in parkinson’s disease: Pharmacokinetics and effect on brain glutathione and oxidative stress / L.D. Coles [et al.] // J. Clin. Pharmacol. – 2018. – Vol. 58. – P. 158-167.

35. Nita, M. The role of the reactive oxygen species and oxidative stress in the pathomechanism of the agerelated ocular diseases and other pathologies of the anterior and posterior eye segments in adults / M. Nita, A. Grzybowski // Oxidative Med. Cell. Longev. – 2016. – Vol. 2016. – P. 3164734.

36. Role of oxidative, nitrative, and chlorinative protein modifications in aging and agerelated diseases / I. Sadowska-Bartosz [et al.] // Oxidative Med. Cell. Longev. – 2017. – Vol. 2018. – P. 3267898.

37. Umapathy, A. Antioxidant delivery pathways in the anterior eye / A. Umapathy, P. Donaldson, J. Lim // Biomed Res. Int. – 2013. – Vol. 2013. – P. 207250.

38. Novel roles for the lens in preserving overall ocular health / J. C. Lim [et al.] // Exp. Eye Res. – 2017. – Vol. 156. – P. 117-123.

39. Association of serum uric acid levels with primary open-angle glaucoma: A 5-year case-control study / S. Li [et al.] // Acta Ophthalmol. – 2019. – Vol. 97. – P. 356-363.

40. Relationship between oxidative stress biomarkers and visual field progression in patients with primary angle closure glaucoma / S. Li [et al.] // Oxidative Med. Cell. Longev. – 2020. – Vol. 2020. – P. 2701539.

41. Analysis of aqueous humor total antioxidant capacity and its correlation with corneal endothelial health / Y.T. Tsao [et al.] // Bioeng. Transl. Med. – 2021. – № 6. – P. 10199.

42. Quantitative metabolomic analysis of changes in the lens and aqueous humor under development of age-related nuclear cataract / V.V. Yanshole [et al.] // Metabolomics. – 2019. – Vol. 15. – P. 29.

43. The role of topical N-acetylcysteine in ocular therapeutics / Y. Eghtedari [et al.] // Surv. Ophthalmol. – 2022. – Vol. 67. – P. 608-622.

44. Oxidative damage is a potential cause of cone cell death in retinitis pigmentosa / J. Shen [et al.] // J. Cell. Physiol. – 2005. – Vol. 203, № 3. – P. 457-464.

45. N-Acetylcysteine promotes long-term survival of cones in a model of retinitis pigmentosa / S.Y. Lee [et al.] // J. Cell. Physiol. – 2011. – Vol. 226, № 7. – P. 1843-1849.

46. Altered antioxidant-oxidant status in the aqueous humor and peripheral blood of patients with retinitis pigmentosa / C. Martínez-Fernández de la Cámara [et al.] // PLoS One. – 2013. – Vol. 8, № 9. – P. 74223.

47. Oral N-acetylcysteine improves cone function in retinitis pigmentosa patients in phase I trial / P.A. Campochiaro [et al.] // J. Clin. Invest. – 2020. – Vol. 130. № 3. – P. 1527-1541.

48. N-acetylcysteine in chronic blepharitis / E. Yalcin [et al.] // Cornea. – 2002. – Vol. 21, № 2. – P. 164-168.

49. The multifaceted therapeutic role of N-acetyl-cysteine (NAC) in disorders characterized by oxidative stress / G. Raghu [et al.] // Curr Neuropharmacol. – 2021. – Vol. 19, № 8. – P. 1202-1224.

50. N-acetylcysteine for antioxidant therapy: Pharmacology and clinical utility / S. Dodd [et al.] // Expert Opin. Biol. Ther. – 2008. – Vol. 8, № 12. – P. 1955-1962.

51. European Medicines Agency (EMA) Fluimicil Mucolytic (N-acetylcysteine): Summary of product characteristics [Electronic resource]: 2017. – Mode of access: – Date of access: 14.02.2019. (accessed 14 February, 2019).

52. Infusion with the antioxidant N-acetylcysteine attenuates early adaptive responses to exercise in human skeletal muscle / A.C. Petersen [et al.] // Acta Physiol. – 2012. – Vol. 204. № 3. – P. 382-392.

53. Antioxidant nutraceutical strategies in the prevention of oxidative stress related eye diseases / U. Rodella [et al.] // Nutrients. – 2023. – Vol. 15, № 10. – P. 2283.


Рецензия

Для цитирования:


Зыблева С.В., Рожко Ю.И., Жарикова А.В., Кабешев Б.О., Зыблев С.Л. Роль N-ацетилцистеина в терапии заболеваний, характеризующихся окислительным стрессом (обзор литературы). Медико-биологические проблемы жизнедеятельности. 2023;(2):6-16. https://doi.org/10.58708/2074-2088.2023-2(30)-6-16

For citation:


Zybleva S.V., Rozhko Yu.I., Zharikova A.V., Kabeshev B.O., Zyblev S.L. The role N-acetylcysteine (nac) in the therapy of diseases characterized by oxidative stress (literature review). Medical and Biological Problems of Life Activity. 2023;(2):6-16. (In Russ.) https://doi.org/10.58708/2074-2088.2023-2(30)-6-16

Просмотров: 218


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2074-2088 (Print)