Современное состояние исследований фармакологических свойств меланинов и перспективы их применения в медицине

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Введение. В данной статье рассмотрены основные физико-химические свойства меланинов, их биосинтез, потенциальные возможности их использования в медицине. В результате проведенного обзора, на основании ряда научных исследований, было выявлено, что меланины характеризуется широким спектром биологической активности. Они обладают фотопротективным, радиопротективным, иммуномодулирующим, стрессопротективным, антиоксидантным, детоксикационным и противовоспалительным действиями. Представленная информация свидетельствует о перспективном применении меланинов в медицинской практике в лечении заболеваний иммунной, центральной нервной, сердечно-сосудистой систем, некоторых онкологических заболеваний.

Целью исследования было проведение обзора российской и зарубежной литературы по меланинам, их биосинтезе, функциональных свойствах и перспектив их применения в медицине.

Методы исследования. Контент-анализ научных публикаций для выявления структуры, биосинтеза, биофармакологических свойств меланинов в базах данных: CyberLeninka, eLibrary, PubMed, Article, SAGE Premier, Scopus за последние 12 лет (2013–2024); сравнительный анализ различных свойств меланинов на основе актуальных данных научной литературы.

Заключение. Полученные сведения и обоснование перспектив использования меланинов в клинической практике позволяют говорить об актуальности разработки составов и технологии получения препаратов на его основе, в том числе в виде комбинированных средств с полифункциональным действием в различных лекарственных формах. Наночастицы меланинов являются перспективными в качестве многофункциональной наноплатформы для применения в онкологии, кардиологии и восстановительной медицине.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Абдулмуталип Магаметович Сампиев

Пятигорский медико-фармацевтический институт – филиал ФГБОУ ВО «ВолГМУ» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Автор, ответственный за переписку.
Email: sampievаbdul@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5100-2239

профессор, доктор фармацевтических наук, профессор кафедры фармации ФПО

Россия, 357501, Ставропольский край, Пятигорск, пр. Калинина, д. 11

Альбина Хиссаевна Батчаева

Пятигорский медико-фармацевтический институт – филиал ФГБОУ ВО «ВолГМУ» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: a.h.batchaeva07@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-2491-235X

соискатель кафедры фармации ФПО

Россия, 357501, Ставропольский край, Пятигорск, пр. Калинина, д. 11

Борис Николаевич Житарь

Пятигорский медико-фармацевтический институт – филиал ФГБОУ ВО «ВолГМУ» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: zhbn@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-4605-818X

доцент кафедры фармации ФПО

Россия, 357501, Ставропольский край, Пятигорск, пр. Калинина, д. 11

Татьяна Витальевна Потупчик

ФГБОУ ВО «Красноярский государственный медицинский университет им. профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: potupchik_tatyana@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1133-4447

доцент кафедры фармакологии и клинической фармакологии с курсом постдипломного образования

Россия, 660022, Красноярск, ул. Партизана Железняка, д. 1

Список литературы

  1. Богаева Д.А. Особые свойства и применение меланина. The Scientific Heritage. 2021; 65: 3–5. [Bagaeva D.A. Special properties and example of melanin The Scientific Heritage. 2021; 65: 3–5. doi: 10.24412/9215-0365-2021-65-2-3-5 (in Russian)].
  2. Усольцева О.Н., Потупчик Т.В., Полютова А.А. Меланины: функциональные свойства и возможности применения в медицинской практике. Фармация. 2024; 6: 39–47. [Usoltseva O.N., Potupchik T.V., Politova A.A. Melanins: functional properties and possibilities of application in medical practice. Pharmacy. 2024; 6: 39–47. doi: 10.29296/25419218-2024-06-06 (in Russian)].
  3. Бушманов А.Ю., Иванов А.А., Андрианова И.Е. и др. Противолучевые свойства меланина. Саратовский научно-медицинский журнал. 2014; 10 (4): 828–32. [Bushmanov A.Yu., Ivanov A.A., Andrianova I.E. and others. The anti-radiation properties of melanin. Saratov J. of Medical Science. 2014; 10 (4): 828–32 (in Russian)].
  4. Cao W., Zhou X., McCallum N.C. et al. Unraveling the Structure and Function of Melanin through Synthesis. J. Am. Chem Soc. 2021; 143 (7): 2622–37. doi: 10.1021/jacs.0c12322.
  5. Sulzer D., Zecca L. Intra-neural synthesis of dopamine-quinone: an overview. Neurotox Res. 2000; 1 (3): 181–95. doi: 10.1007/BF03033289.
  6. Nguyen B., Tawata S. Mimosine dipeptide enantiomsers: improved inhibitors against melanogenesis and cyclooxygenase. Molecules. 2015; 20 (8): 14334–47. doi: 10.3390/molecules200814334.
  7. Oлисовa O.Ю., Aндреевa E.В. Еще раз о проблеме гиперпигментации. Российский журнал кожных и венерических болезней. 2014; 17 (2): 20–4. [Olisova O.Yu., Andreeva E.V. Once again about the problem of hyperpigmentation. Russian J. of Skin and Venereal Diseases. 2014; 17 (2): 20–4. doi: 10.17816/dv36849 (in Russian)].
  8. Круглова Л.С., Стенько А.Г., Стрелкович Т.И. Этиология, патогенез, классификация и современные возможности лечения неопухолевых гиперпигментаций кожи. Пластическая хирургия и косметология. 2014; 1: 105–10. [Kruglova L.S., Stenko A.G., Strelkovich T.I. Etiology, pathogenesis, classification and modern treatment options for non-tumor hyperpigmentation of the skin. Plastic surgery and cosmetology. 2014; 1: 105–10. doi: 10.18565/pharmateca.2021.14.63-69 (in Russian)].
  9. Стенько А.Г., Иконникова Е.В., Круглова Л.С. Современный терапевтический подход к коррекции гиперпигментации. Пластическая хирургия и эстетическая медицина. 2020; 1: 63–8. [Stenko A.G., Ikonnikova E.V., Kruglova L.S. A modern therapeutic approach to the correction of hyperpigmentation. Plastic surgery and aesthetic medicine. 2020; 1: 63–8. doi: 10.17116/plast.hirurgia202001163 (in Russian)].
  10. Solano F. Photoprotection and Skin Pigmentation: Melanin-Related Molecules and Some Other New Agents Obtained from Natural Sources. Molecules. 2020; 25 (7): 1537. doi: 10.3390/molecules25071537.
  11. Netzer A., Katzir I., Baruch A. et al. Emergent properties of melanin-inspired peptide/RNA condensates. Proc Natl Acad Sci USA. 2023; 120 (44): e2310569120. doi: 10.1073/pnas.2310569120.
  12. Scalabrin M., Adams V., Labeit S. et al. Emerging strategies targeting catabolic muscle stress relief. Int J. Mol. Sci. 2020; 21 (13): 1–18. doi: 10.3390/ijms21134681
  13. Прохоров Д.В., Притуло О.А., Жумыкина О.И. и др. Современные представления о фотопротекции. Вестник физиотерапии и курортологии. 2016; 1: 54–7. [Prokhorov D.V., Pritulo O.A., Zhumykina O.I. et al. Modern ideas about photoprotection. Bulletin of Physiotherapy and Balneology. 2016; 1: 54–7 (in Russian)].
  14. Tsai T.H., Huang C.J., Wu W.H. et al. Antioxidant, cell-protective, and anti-melanogenic activities of leaf extracts from wild bitter melon (Momordica charantia Linn. var. abbreviata Ser.) cultivars. Bot Stud. 2014; 55 (1): 78. doi: 10.1186/s40529-014-0078-y.
  15. Семизидис А.Т., Мантурова Н.Е. Современные представления о патогенезе меланодермий. Эффективная фармакотерапия. 2023; 19 (19): 76–80. [Semizidis A.T., Manturova N.E. Modern concepts about the pathogenesis of melanoderma. Effective pharmacotherapy. 2023; 19 (19): 76–80. doi: 10.33978/2307-3586-2023-19-19-76-80 (in Russian)].
  16. Pandey S., Shahwal R., Sur A. Melanin: progress, prospects, and challenges in synthesis and commercial applications. 2023; 10: 980–96.
  17. Афанасьев С.М., Морочко Е.В. Анализ химического состава солнцезащитных средств и их влияние на здоровье кожи: исследование различных составов и SPF-значений. Молодой ученый. 2024; 5 (504): 49–51. [Afanasyev S.M., Morochko E.V. Analysis of the chemical composition of sunscreens and their effect on skin health: a study of various compositions and SPF values. A young scientist. 2024; 5 (504): 49–51 (in Russian)].
  18. Revskaya E., Chu P., Howell R.C. et al. Compton scattering by internal shields based on melanin-containing mushrooms provides protection of gastrointestinal tract from ionizing radiation. Cancer Biother Radiopharm. 2012; 27 (9): 570–6. doi: 10.1089/cbr.2012.1318.
  19. Piña-Oviedo S., Ortiz-Hidalgo C., Ayal A.G. Human Colors-The Rainbow Garden of Pathology: What Gives Normal and Pathologic Tissues Their Color? Arch Pathol Lab Med. 2017; 141 (3):445–62. doi: 10.5858/arpa.2016-0274-SA.
  20. Perone S.A., Bavarel M., Suzic D. et al. Mental health and stress in humanitarian expatriates. Revue Medicale Suisse. 2020; 16 (693): 993–7.
  21. Liu X., Hou R., Wang D. et al. Comprehensive utilization of edible mushroom Auricularia auricula waste residue-Extraction, physicochemical properties of melanin and its antioxidant activity. Food Sci Nutr. 2019; 7 (11): 3774–83. doi: 10.1002/fsn3.1239.
  22. Liberti D., Alfieri M.L., Monti D.M. et al. A Melanin-Related Phenolic Polymer with Potent Photoprotective and Antioxidant Activities for Dermo-Cosmetic Applications. Antioxidants (Basel). 2020; 9 (4): 270. doi: 10.3390/antiox9040270
  23. Mattoon E.R., Cordero R.J.B., Casadevall A. Melaninization Reduces Cryptococcus neoformans Susceptibility to Mechanical Stress. mSphere. 2023; 8 (1): e0059122. doi: 10.1128/msphere.00591-22.
  24. Steigerwald S., Cohen B.E., Vali M. et al. Differences in Opinions About Marijuana Use and Prevalence of Use by State Legalization Status. J. Addict Med. 2020; 14 (4): 337–44. doi: 10.1097/ADM.0000000000000593
  25. Opie E., Brooks S., Greenberg N. et al. The usefulness of pre-employment and pre-deployment psychological screening for disaster relief workers: A systematic review. BMC Psychiatry. 2020; 20 (1). doi: 10.1186/s12888-020-02593-1
  26. Berg S.Z., Berg J. Melanin: a unifying theory of disease as exemplified by Parkinson's, Alzheimer's, and Lewy body dementia. Front Immunol. 2023; 14: 1228530. doi: 10.3389/fimmu.2023.1228530
  27. El Obeid A.S., Kamal-Eldin A., Abdelhalim M.A.K. et al. Pharmacological Properties of Melanin and its Function in Health. Basic Clin Pharmacol Toxicol. 2017; 120 (6): 515–22. doi: 10.1111/bcpt.12748.
  28. Viceconte N., Burguillos M.A., Herrera A.J. et al. Neuromelanin activates proinflammatory microglia through a caspase-8-dependent mechanism J. Neuroinflammation. 2015; 12 (5): 2–15. doi: 10.1186/s12974-014-0228-x
  29. Ставский Е.А., Теплякова Т.В., Андреева И.С. и др. Экспериментальная оценка лечебных свойств мази на основе меланинов из природного сырья и глубинной культуры чаги. Сибирский медицинский научный журнал. 2022; 6 (1): 93–105. [Stavsky E.A., Teplyakova T.V., Andreeva I.S. et al. Experimental evaluation of the medicinal properties of an ointment based on melanins from natural raw materials and deep culture of chaga. Siberian Medical Scientific J. 2022; 6 (1): 93–105. doi: 10.31549/2542-1174-2022-6-1-93-105 (in Russian)].
  30. Арсаханова Г.А. Меланин в структуре противодействия стрессовым явлениям организма. Международный журнал прикладных наук и технологий INTEGRAL. 2020; 6: 5. [Arsakhanova G.A. Melanin in the structure of countering stress phenomena of the body. International Journal of Applied Sciences and Technologies INTEGRAL. 2020; 6: 5. doi: 10.24411/2658-3569-2020-10117 (in Russian)].
  31. Иванов А.А., Булынина Т.М., Утина Д.М. и др. Фитомеланин – средство стимуляции репродуктивной активности мышей-самцов. Медицина экстремальных ситуаций. 2016; 2 (56): 58–63. [Ivanov A.A., Bulynina T.M., Utina D.M. et al. Phytomelanin is a means of stimulating the reproductive activity of male mice. Emergency medicine. 2016; 2 (56): 58–63 (in Russian)].
  32. Bergqvist C., Ezzedine K. Vitiligo: A Review. Dermatology. 2020; 236 (6): 571–92. doi: 10.1159/000506103.
  33. Siwicka Z.E., Son F.A., Battistella C. et al. Synthetic Porous Melanin. J. Am. Chem Soc. 2021; 143 (8): 3094–103. doi: 10.1021/jacs.0c10465.
  34. Micheal H.S.R., Thyagarajan D., Govindaraj M. et al. Biosorption of halophilic fungal melanized membrane – PUR/melanin polymer for heavy metal detoxification with electrospinning technology. Environ Technol. 2024; 29: 1–13. doi: 10.1080/09593330.2024.2310034.
  35. 33ФС.2.5.0103.18 Фармакопейная статья. «Чага» (утверждена и введена в действие Приказом №749) (Государственная фармакопея Российской федерации. XIV издание. Том IV"). [33 FS.2.5.0103.18 Pharmacopoeia article. "Chaga" (approved and put into effect by Order No. 749) (State Pharmacopoeia of the Russian Federation. XIV edition. Volume IV") (in Russian)].
  36. Кузнецова О.Ю. Обзор современных препаратов с биологически активными композициями березового гриба чага. Разработка и регистрация лекарственных средств. 2016; 14 (1): 128–41. [Kuznetsova O.Y. Review of modern preparations with biologically active compositions of birch fungus chaga. Development and registration of medicines. 2016; 14 (1): 128–41 (in Russian)].
  37. Усольцева О.Н., Оленников Д.Н., Потупчик Т.В. и др. Гриб березовый (чага): характеристика химического состава, биологической активности и продуктов переработки. Фармация. 2023; 72 (4): 58–64. [Usoltseva O.N., Olennikov D.N., Potupchik T.V. et al. Birch mushroom (chaga): characteristics of chemical composition, biological activity and processed products. Pharmacy. 2023; 72 (4): 58–64. doi: 10.29296/25419218-2023-04-08 (in Russian)].
  38. Tian L., Li X., Ji H. et al. Melanin-like nanoparticles: advances in surface modification and tumour photothermal therapy. J. Nanobiotechnol. 2022; 20: 485 doi: 10.1186/s12951-022-01698-x.
  39. Zhou J., Liu W., Zhao X. et al. Natural Melanin/Alginate Hydrogels Achieve Cardiac Repair through ROS Scavenging and Macrophage Polarization.Adv Sci (Weinh). 2021; 8 (20): e2100505. doi: 10.1002/advs.202100505.
  40. Pota G., Silvestri B., Vitiello G. et al. Towards nanostructured red-ox active bio-interfaces: Bioinspired antibacterial hybrid melanin-CeO(2) nanoparticles for radical homeostasis. Biomater Adv. 2023; 153: 213558. doi: 10.1016/j.bioadv.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Этапы синтеза меланинов

Скачать (228KB)
Метаданные

© ИД "Русский врач", 2024