Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.


Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.

"Child`s Health" Том 13, №2, 2018

Back to issue

Drug management of oxidation-reduction state of the body in respiratory tract diseases (part 1)

Authors: Абатуров А.Е.(1), Волосовец А.П.(2), Борисова Т.П.1
(1) — ГУ «Днепропетровская медицинская академия Министерства здравоохранения Украины», г. Днепр, Украина
(2) — Национальный медицинский университет им. А.А. Богомольца, г. Киев, Украина

Categories: Pediatrics/Neonatology

Sections: Specialist manual

print version


Summary

В огляді літератури викладена класифікація антиоксидантних лікарських засобів. Подані сучасні дані щодо інгібіторів активності NOX, а саме щодо природних, синтетичних неселективних, селективних, а також тих, що викликають блокаду ренін-ангіотензин-альдостеронової системи, статинів. Показано дію статинів на окислювально-відновний статус, запалення і процеси ремоделювання бронхіального дерева при хронічній обструктивній хворобі легень.

В обзоре литературы изложена классификация антиоксидантных лекарственных средств. Представлены современные данные об ингибиторах активности NOX, а именно о природных, синтетических неселективных, селективных, вызывающих блокаду ренин-ангиотензин-альдостероновой системы, статинов. Показано действие статинов на окислительно-восстановительный статус, воспаление и процессы ремоделирования бронхиального дерева при хронической обструктивной болезни легких.

The review of the literature presents the classification of antioxidant drugs. Modern data are presented on the inhibitors of NOX activity such as natural, synthetic (non-selective and selective), renin-angiotensin-aldosterone system blo­cking drugs and statins. The effect of statins on the oxidation-reduction status, inflammation and remodeling processes of the bronchial tree in chronic obstructive pulmonary disease is shown.


Keywords

захворювання органів дихання; антиоксидантна система; медикаментозне управління;
огляд

заболевания органов дыхания; антиоксидантная система; медикаментозное управление; обзор

diseases of the respiratory system; antioxidant system; drug management; review


For the full article you need to subscribe to the magazine.


Bibliography

1. Дриницина С.В., Затейщиков Д.А. Антиоксидантные свойства статинов // Кардиология. — 2005. — Т. 45, № 4. — С. 65.
2. ACE2, a promising therapeutic target for pulmonary hypertension / V. Shenoy, Y. Qi, M.J. Katovich, M.K. Raizada // Curr. Opin. Pharmacol. — 2011. — Vol. 11, № 2. — P. 150-155. doi: 10.1016/j.coph.2010.12.002. 
3. Altered asymmetric dimethyl arginine metabolism in allergically inflamed mouse lungs / T. Ahmad, U. Mabalirajan, B. Ghosh, A. Agrawal // Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. — 2010. — Vol. 42, № 1. — P. 3-8. doi: 10.1165/rcmb.2009-0137RC. 
4. Angiotensinogen gene transcription in pulmonary fibrosis / B.D. Uhal, M.T. Dang, X. Li, A. Abdul-Hafez // Int. J. Pept. — 2012. — Vol. 2012, № 875910. doi: 10.1155/2012/875910. 
5. Antioxidants: A Review / S. Mandal, S. Yadav, S. Yadav, R.K. Nema // J. Chem. Pharmac. Research. — 2009. — Vol. 1, № 1. — P. 102-104.
6. A systematic review of statin efficacy in asthma / D. Silva, M. Couto, L. Delgado, A. Moreira // J. Asthma. — 2012. — Vol. 49, № 9. — P. 885-894. doi: 10.3109/02770903.2012.721433. 
7. Carnesecchi S. NOX enzymes: potential target for the treatment of acute lung injury / S. Carnesecchi, J.C. Pache, C. Barazzone-Argiroffo // Cell. Mol. Life Sci. — 2012. — Vol. 69, № 14. — P. 2373-2385. doi: 10.1007/s00018-012-1013-6. 
8. Captopril reduces cardiac inflammatory markers in spontaneously hypertensive rats by inactivation of NF-κB / J.L. Miguel-Carrasco, S. Zambrano, A.J. Blanca et al. // J. Inflamm. (Lond). — 2010. — Vol. 7. — P. 21. doi: 10.1186/1476-9255-7-21.
9. Cellular antioxidant effects of atorvastatin in vitro and in vivo / S. Wassmann, U. Laufs, K. Muller et al. // Arterioscler. Th romb. Vasc. Biol. — 2002. — Vol. 22, № 2. — P. 300-305. PMID: 11834532.
10. Characterization of the endoribonuclease active site of human apurinic/apyrimidinic endonuclease 1 / W.C. Kim, B.R. Berquist, M. Chohan et al. // J. Mol. Biol. — 2011. — Vol. 411, № 5. — P. 960-971. doi: 10.1016/j.jmb.2011.06.050. 
11. Comparative pharmacology of chemically distinct NADPH oxidase inhibitors / S. Wind, K. Beuerlein, T. Eucker et al. // Br. J. Pharmacol. — 2010. — Vol. 161, № 4. — P. 885-898. doi: 10.1111/j.1476-5381.2010.00920.x.
12. Day B.J. Antioxidants as potential therapeutics for lung fibrosis // Antioxid. Redox Signal. — 2008. — Vol. 10, № 2. — P. 355-370. doi: 10.1089/ars.2007.1916.
13. Datta A. Novel therapeutic approaches for pulmonary fibrosis / A. Datta, C.J. Scotton, R.C. Chambers // Br. J. Pharmacol. — 2011. — Vol. 163, № 1. — P. 141-172. doi: 10.1111/j.1476-5381.2011.01247.x.
14. de Andrade J.A. Innovative approaches to the therapy of fibrosis / J.A. de Andrade, V.J. Thannickal // Curr. Opin. Rheumatol. — 2009. — Vol. 21, № 6. — P. 649-655. doi: 10.1097/BOR.0b013e328330da9b.
15. Diphenyleneiodonium chloride, an inhibitor of reduced nicotinamide adenine dinucleotide phosphate oxidase, suppresses light-dependent induction of clock and DNA repair genes in zebra–fish / T. Osaki, Y. Uchida, J. Hirayama, H. Nishina // Biol. Pharm. Bull. — 2011. — Vol. 34, № 8. — P. 1343-1347. PMID: 21804230.
16. Do statins improve outcomes in patients with asthma on inhaled corticosteroid therapy? A retrospective cohort analysis / T. Lokhandwala, D. West-Strum, B.F. Banahan, J.P. Bentley, Y. Yang // BMJ Open. — 2012. — Vol. 2, № 3. — P. e001279. doi: 10.1136/bmjopen-2012-001279. Print 2012.
17. Dobler C.C. Associations between statins and COPD: a systematic review / C.C. Dobler, K.K. Wong, G.B. Marks // BMC Pulm. Med. — 2009. — Vol. 9. — P. 32. doi: 10.1186/1471-2466-9-32.
18. Effects of short-term treatment with atorvastatin in smo–kers with asthma — a randomized controlled trial / G. Braganza, R. Chaudhuri, C. McSharry et al. // BMC Pulm. Med. — 2011. — Vol. 11. — P. 16. doi: 10.1186/1471-2466-11-16.
19. Effect of statin therapy on mortality in patients with peripheral arterial disease and comparison of those with versus without associated chronic obstructive pulmonary disease / Y.R. van Gestel, S.E. Hoeks, D.D. Sin et al. // Am. J. Cardiol. — 2008. — Vol. 102, № 2. — P. 192-196. doi: 10.1016/j.amjcard.2008.03.038. 
20. El-Benna J. Towards specific NADPH oxidase inhibition by small synthetic peptides / J. El-Benna, P.M. Dang, A. Perianin // Cell. Mol. Life Sci. — 2012. — Vol. 69, № 14. — P. 2307-2314. doi: 10.1007/s00018-012-1008-3.
21. Flora S.J. Structural, chemical and biological aspects of antioxidants for strategies against metal and metalloid exposure // Oxid. Med. Cell Longev. — 2009. — Vol. 2, № 4. — P. 191-206. doi: 10.4161/oxim.2.4.9112.
22. First in class, potent, and orally bioavailable NADPH oxidase isoform 4 (Nox4) inhibitors for the treatment of idiopathic pulmonary fibrosis / B. Laleu, F. Gaggini, M. Orchard et al. // J. Med. Chem. — 2010. — Vol. 53, № 21. — P. 7715-7730. doi: 10.1021/jm100773e.
23. Genetic ablation of NADPH oxidase enhances susceptibility to cigarette smoke-induced lung inflammation and emphysema in mice / Yao H., Edirisinghe I., Yang S.R. et al. // Am J Pathol. —2008. — Vol. 172, № 5. — P. 1222-1237. doi: 10.2353/ajpath.2008.070765. 
24. Golomb B.A., Evans M.A. Potential link between HMG-CoA reductase inhibitor (statin) use and interstitial lung disease // Med. J. Aust. — 2007. — Vol. 187, № 4. — P. 253. PMID: 17708735.
25. Hecker L. Targeting NOX enzymes in pulmonary fibrosis / L. Hecker, J. Cheng, V.J. Thannickal // Cell. Mol. Life Sci. — 2012. — Vol. 69, № 14. — P. 2365-2371.
26. Hothersall E. Potential therapeutic role for statins in respiratory disease / E. Hothersall, C. McSharry, N.C. Thomson // Thorax. — 2006. — Vol. 61, № 8. — P. 729-734. doi: 10.1136/thx.2005.057976.
27. Hydrogen peroxide and nitrite reduction in exhaled breath condensate of COPD patients / J. Stefanska, A. Sarniak, A. Wlodarczyk et al. // Pulm. Pharmacol. Ther. — 2012. — Vol. 25, № 5. — P. 343-348. doi: 10.1016/j.pupt.2012.06.001. 
28. Impact of angiotensin-converting enzyme inhibitors and statins on survival in idiopathic pulmonary fibrosis / H.F. Nadrous, J.H. Ryu, W.W. Douglas et al. // Chest. — 2004. — Vol. 126, № 2. — P. 438-446. doi: 10.1378/chest.126.2.438.
29. Increased nicotinamide adenine dinucleotide phosphate oxidase 4 expression mediates intrinsic airway smooth muscle hypercontractility in asthma / A. Sutcliffe, F. Hollins, E. Gomez et al. // Am. J. Respir. Crit. Care Med. — 2012. — Vol. 185, № 3. — P. 267-274. doi: 10.1164/rccm.201107-1281OC. 
30. Inhibitory effects of fluvastatin on cytokine and chemokine production by peripheral blood mononuclear cells in patients with allergic asthma / K.T. Samson, K. Minoguchi, A. Tanaka et al. // Clin. Exp. Allergy. — 2006. — Vol. 36, № 4. — P. 475-482. doi: 10.1111/j.1365-2222.2006.02470.x.
31. Inhibition of reactive oxygen species by Lovastatin downregulates vascular endothelial growth factor expression and ameliorates blood-retinal barrier breakdown in db/db mice: role of NADPH oxidase 4 / J. Li, J.J. Wang, Q. Yu, K. Chen, K. Mahadev, S.X. Zhang // Diabetes. — 2010. — Vol. 59, № 6. — P. 1528-1538. doi: 10.2337/db09-1057. 
32. Kaparianos A. Local renin-angiotensin II systems, angiotensin-converting enzyme and its homologue ACE2: their potential role in the pathogenesis of chronic obstructive pulmonary diseases, pulmonary hypertension and acute respiratory distress syndrome / A. Kaparianos, E. Argyropoulou // Curr. Med. Chem. — 2011. — Vol. 18, № 23. — P. 3506-3515. PMID: 21756232.
33. Katsuyama M. Physiological roles of NOX/NADPH oxidase, the superoxide-generating enzyme / M. Katsuyama, K. Matsuno, C. Yabe-Nishimura // J. Clin. Biochem. Nutr. — 2012. — Vol. 50, № 1. — P. 9-22. doi: 10.3164/jcbn.11-06SR. 
34. Kodgule R. Newer therapies for chronic obstructive pulmona disease / R. Kodgule, A. Vaidya, S. Salvi // J. Assoc. Physicians India. — 2012. — Vol. 60, Suppl. 8-13. PMID: 23155806.
35. Kumar S. Free Radicals and Antioxidants: Human and Food System // Advances in Applied Science Research. — 2011. — Vol. 2, № 1. — P. 129-135.
36. LPS induced inflammatory responses in human peripheral blood mononuclear cells is mediated through NOX4 and Giα dependent PI-3kinase signaling / A. Ngkelo, K. Meja, M. Yeadon et al. // J. Inflamm. (Lond). — 2012. — Vol. 9, № 1. — P. 1. doi: 10.1186/1476-9255-9-1.
37. Mihos C.G. Pleiotropic effects of the HMG-CoA reductase inhibitors / C.G. Mihos, O. Santana // Int. J. Gen. Med. — 2011. — Vol. 4. — P. 261-271. doi: 10.2147/IJGM.S16779.
38. Novel competitive inhibitor of NAD(P)H oxidase assembly attenuates vascular O(2)(–) and systolic blood pressure in mice / F.E. Rey, M.E. Cifuentes, A. Kiarash et al. // Circ. Res. — 2001. — Vol. 89, № 5. — P. 408-414. PMID: 11532901.
39. Novel Nox inhibitor VAS2870 attenuates PDGF-dependent smooth muscle cell chemotaxis, but not proliferation / H. ten Freyhaus, M. Huntgeburth, K. Wingler et al. // Cardiovasc. Res. — 2006. — Vol. 71, № 2. — P. 331-341. doi: 10.1016/j.cardiores.2006.01.022.
40. NOX1, 2, 4, 5: counting out oxidative stress/ K. Wingler, J.J. Hermans, P. Schiffers et al. // Br. J. Pharmacol. — 2011. — Vol. 164, № 3. — P. 866-883. doi: 10.1111/j.1476-5381.2011.01249.x.
41. Off-target thiol alkylation by the NADPH oxidase inhibitor 3-benzyl-7-(2-benzoxazolyl)thio-1,2,3-triazolo[4,5-d]pyrimidine (VAS2870) / Q.A. Sun, D.T. Hess, B. Wang et al. // Free Radic. Biol. Med. — 2012. — Vol. 52, № 9. — P. 1897-1902. doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2012.02.046. 
42. Pawlak J. Statyny i astma / J. Pawlak, Z. Ziętkowski, A. Bodzenta-Łukaszyk // Postepy Hig. Med. Dosw. (Online). — 2011. — T. 65. — S. 177-189. PMID: 21502694.
43. Perspectives on medicinal properties of plumbagin and its analogs / S. Padhye, P. Dandawate, M. Yusufi et al. / Med. Res. Rev. — 2012. — Vol. 32, № 6. — P. 1131-1158. doi: 10.1002/med.20235. 
44. Pharmacologial and Dietary Antioxidant Therapies for Chronic Obstructive Pulmonary Disease / S. Biswas, J.W. Hwang, P.A. Kirkham, I. Rahman // Curr. Med. Chem. — 2012. — V. 20, № 12. — Р. 1496-1530. PMID: 22963552.
45. Pravastatin attenuates allergic airway inflammation by suppressing antigen sensitisation, interleukin 17 production and antigen presentation in the lung / M. Imamura, K. Okunishi, H. Ohtsu et al. // Thorax. — 2009. — Vol. 64, № 1. — P. 44-49. doi: 10.1136/thx.2007.094540. 
46. Renin-angiotensin system blockade: a novel therapeutic approach in chronic obstructive pulmonary disease / D. Shrikrishna, R. Astin, P.R. Kemp, N.S. Hopkinson // Clin. Sci. (Lond). — 2012. — Vol. 123, № 8. — P. 487-498. doi: 10.1042/CS20120081.
47. Risk of pneumonia associated with use of angiotensin conver–ting enzyme inhibitors and angiotensin receptor blockers: systematic review and meta-analysis / D. Caldeira, J. Alarcao, A. Vaz-Carneiro, J. Costa // BMJ. — 2012. — Vol. 345. — P. e4260. doi: 10.1136/bmj.e4260.
48. Santana A.N. Potential role of statin use in idiopathic pulmonary fibrosis / A.N. Santana, R.A. Kairalla, C.R. Carvalho // Am. J. Respir. Crit. Care Med. — 2008. — Vol. 177, № 9. — P. 1048. doi: 10.1164/ajrccm.177.9.1048.
49. Significance of angiotensin II receptor blockers with high affinity to angiotensin II type 1 receptors for vascular protection in rats / S. Takai, D. Jin, H. Ikeda et al. // Hypertens. Res. — 2009. — Vol. 32, № 1. — P. 853-860. doi: 10.1038/hr.2009.116. 
50. Small-molecule inhibitors of NADPH oxidase 4 / G. Borbely, I. Szabadkai, Z. Horvath et al. // J. Med. Chem. — 2010. — Vol. 53, № 18. — P. 6758-6762. doi: 10.1021/jm1004368.
51. Statin treatment and mortality in bacterial infections — a systematic review and meta-analysis / L. Bjorkhem-Bergman, P. Bergman, J. Andersson, J.D. Lindh // PLoS One. — 2010. — Vol. 5, № 5. — P. e10702. doi: 10.1371/journal.pone.0010702.
52. Statin exposure reduces the risk of asthma-related hospita–lizations and emergency room visits in asthmatic patients on inhaled corticosteroids / E. Stanek, R. Aubert, F. Xia et al. // J. Allergy Clin. Immunol. — 2009. — Vol. 123, № 2. — P. S65. doi: 10.1016/j.jaci.2008.12.219.
53. Statins in COPD: a systematic review/ S. Janda, K. Park, J.M. FitzGerald et al. // Chest. — 2009. — Vol. 136, № 3. — P. 734-743. doi: 10.1378/chest.09-0194. 
54. Statins and pulmonary fibrosis: the potential role of NLRP3 inflammasome activation / J.F. Xu, G.R. Washko, K. Nakahira et al. // Am. J. Respir. Crit. Care Med. — 2012. — Vol. 185, № 5. — P. 547-556. doi: 10.1164/rccm.201108-1574OC. 
55. Statin use is associated with reduced mortality in COPD / V. Soyseth, P.H. Brekke, P. Smith, T. Omland // Eur. Respir. J. — 2007. — Vol. 29, № 2. — P. 279-283. doi: 10.1183/09031936.00106406.
56. Nox4 mediates the expression of plasminogen activator inhibitor-1 via p38 MAPK pathway in cultured human endothelial cells / A. Jaulmes, P. Sansilvestri-Morel, G. Rolland-Valognes et al. // Thromb. Res. — 2009. — Vol. 124, № 4. — P. 439-446. doi: 10.1016/j.thromres.2009.05.018. 
57. Statins as potential therapeutic drug for asthma? / C. Yuan, L. Zhou, J. Cheng et al. // Respir. Res. — 2012. — Vol. 13, № 1. — P. 108. doi: 10.1186/1465-9921-13-108.
58. Simvastatin delivery via inhalation attenuates airway inflammation in a murine model of asthma / L. Xu, X.W. Dong, L.L. Shen et al. // Int. Immunopharmacol. — 2012. — Vol. 12, № 4. — P. 556-564. doi: 10.1016/j.intimp.2012.01.012. 
59. Solanes Garcia I. Causas de muerte y prediccion de mortalidad en la EPOC / I. Solanes Garcia, P. Casan Clara // Arch. Bronconeumol. — 2010. — Vol. 46, № 7. — P. 343-346. doi: 10.1016/j.arbres.2010.04.001. 
60. Targeting NADPH oxidases in vascular pharmacology / A. Schramm, P. Matusik, G. Osmenda, T.J. Guzik // Vascul. Pharmacol. — 2012. — Vol. 56, № 5–6. — P. 216-231. doi: 10.1016/j.vph.2012.02.012. 
61. The comparative effectiveness of statin therapy in selected chronic diseases compared with the remaining population / X. Sheng, M.J. Murphy, T.M. Macdonald, L. Wei // BMC Public Health. — 2012. — Vol. 12. — P. 712. doi: 10.1186/1471-2458-12-712.
62. The effect of prior statin use on 30-day mortality for patients hospitalized with community-acquired pneumonia / E.M. Mortensen, M.I. Restrepo, A. Anzueto, J. Pugh // Respir. Res. — 2005. — Vol. 6. — P. 82. doi: 10.1186/1465-9921-6-82.
63. The NOX toolbox: validating the role of NADPH oxidases in physiology and disease / S. Altenhöfer, P.W. Kleikers, K.A. Radermacher et al. // Cell. Mol. Life Sci. — 2012. — Vol. 69, № 14. — P. 2327-2343. doi: 10.1007/s00018-012-1010-9. 
64. The Nox4 Inhibitor GKT137831 Attenuates Hypoxia-Induced Pulmonary Vascular Cell Proliferation / D.E. Green, T.C. Murphy, B.Y. Kang et al. // Am. J. Respir. Cell. Mol. Biol. — 2012. — Vol. 47, № 5. — P. 718-726. doi: 10.1165/rcmb.2011-0418OC. 
65. Treatment of COPD: moving beyond the lungs / M.G. Matera, L. Calzetta, B. Rinaldi, M. Cazzola // Curr. Opin. Pharmacol. — 2012. — Vol. 12, № 3. — P. 315-322. doi: 10.1016/j.coph.2012.04.001. 
66. Vinogradova Y. Risk of pneumonia in patients taking statins: population-based nested case-control study / Y. Vinogradova, C. Coupland, J. Hippisley-Cox // Br. J. Gen. Pract. — 2011. — Vol. 61, № 592. — P. 742-748. doi: 10.3399/bjgp11X606654.
67. Williams H.C. NADPH oxidase inhibitors: new antihypertensive agents? / H.C. Williams, K.K. Griendling // J. Cardiovasc. Pharmacol. — 2007. — Vol. 50, № 1. — P. 9-16. doi: 10.1097/FJC.0b013e318063e820.
68. Young R.P. Potential benefits of statins on morbidity and morta–lity in chronic obstructive pulmonary disease: a review of the evidence / R.P. Young, R. Hopkins, T.E. Eaton // Postgrad. Med. J. — 2009. — Vol. 85, № 1006. — P. 414-421. doi: 10.1136/pgmj.2008.078477.

Similar articles

Role of the mechanisms of the antioxidant system in the development of respiratory diseases
Authors: Абатуров А.Е.(1), Волосовец А.П.(2), Борисова Т.П.(1)
(1) — ГУ «Днепропетровская медицинская академия Министерства здравоохранения Украины», г. Днепр, Украина
(2) — Национальный медицинский университет им. А.А. Богомольца, г. Киев, Украина

"Child`s Health" Том 12, №4, 2017
Date: 2017.08.03
Categories: Pediatrics/Neonatology
Sections: Specialist manual
Активированные кислородсодержащие метаболиты организма человека при заболеваниях органов дыхания. Генераторы и генерация (часть 1)
Authors: Абатуров А.Е. — ГУ «Днепропетровская медицинская академия Министерства здравоохранения Украины»; Волосовец А.П. — Национальный медицинский университет им. А.А. Богомольца, г. Киев; Юлиш Е.И., Чернышова О.Е. — Донецкий национальный медицинский университет им. М. Горького
"Child`s Health" 1 (60) 2015
Date: 2015.05.07
Categories: Pediatrics/Neonatology
Sections: Specialist manual
Активированные кислородсодержащие метаболиты организма человека при заболеваниях органов дыхания. Генераторы и генерация (Часть 2)
Authors: Абатуров А.Е. — ГУ «Днепропетровская медицинская академия Министерства здравоохранения Украины»; Волосовец А.П. — Национальный медицинский университет им. А.А. Богомольца, г. Киев; Чернышова О.Е. — Донецкий национальный медицинский университет им. М. Горького, г. Красный Лиман
"Child`s Health" 2 (61) 2015
Date: 2015.04.01
Categories: Pediatrics/Neonatology
Sections: Specialist manual
Nosospecific features of redox processes in acute respiratory viral infections and chronic inflammatory diseases of the respiratory system
Authors: Абатуров А.Е.(1), Волосовец А.П.(2), Борисова Т.П.(1)
(1) — ГУ «Днепропетровская медицинская академия Министерства здравоохранения Украины», г. Днепр, Украина
(2) — Национальный медицинский университет им. А.А. Богомольца, г. Киев, Украина

"Child`s Health" Том 12, №5, 2017
Date: 2017.09.12
Categories: Pediatrics/Neonatology
Sections: Specialist manual

Back to issue