Professor, Doctor of medical science, Head of department of Pharmacology
Профессор, доктор медицинских наук
Candidate of Medical Sciences, Head of the Department of Sports Medicine and Comprehensive Rehabilitation
Кандидат медицинских наук, заведующий кафедрой спортивной медицины и комплексной реабилитации
Доцент
Associate professor
Доцент
Progress in research related to the study of gangliosides (glycosphingolipids chemically related to sialic acids, which play an important role, in particular, as “framework” molecules of the outer membranes of human and animal nerve cells) and sialidases (enzymes involved in the hydrolysis of gangliosides) will be able to make a significant contribution to the creation of new pharmacological agents that are promising for use in various branches of medicine. Aim. In this regard, this work presents an overview of methods used both previously and currently for quantitative and qualitative analysis of the presence of various types of the above-mentioned gangliosides in biological samples, as well as the activity of sialidases destructing them. Methods. Analysis of domestic and foreign literature. Results. chromophores obtained using NaIO4 and TBA from both sialic acids and 2-deoxyribose can remain stable for several hours at room temperature, whereas when heated to 100°C they degrade within a few minutes.However, when the reaction mixture is exposed to alkaline solutions, only chromophores derived from sialic acids degrade to an uncolored state, while the chromophore derived from 2-deoxyribose retains its color. In addition, it is worth noting that the contribution of N-acetyl-neuraminic acid and N-glycolyl-neuraminic acid to the formation of the mentioned chromophores is also different, as evidenced by the fact that the molar light absorption coefficient for NGNA is 19% lower than for NANA - which , perhaps indicating differences in the bond strength of the acetyl and glycolyl groups in sialic acids. CONCLUSIONS 1. Thus, the methods developed to date allow not only very sensitive and selective quantitative and qualitative analysis of various gangliosides present in biological samples, but also effectively determine the activity of sialidases (enzymes involved in the hydrolysis of the above-mentioned gangliosides). 2. But due to the need to use rather complex, expensive and “capricious” equipment for high-performance liquid chromatography with fluorescent detection, in routine biochemical studies of gangliosides and sialidases, the simpler optical-chemical method previously described here, based on using thiobarbituric acid.
Прогресс в исследовании, связанный с изучением ганглиозидов (гликосфинголипидов, химически связанных с сиаловыми кислотами, играющих важную роль, в частности, в качестве «каркасных» молекул внешних мембран нервных клеток человека и животных) и сиалидаз (ферментов, участвующих в гидролизе ганглиозидов), сможет сделать значимый вклад в создание новых фармакологических средств, перспективных для применения в различных отраслях медицины. Цель. В связи с этим, в данной работе представлен обзор методов, используемых как ранее, так и в настоящее время для количественного и качественного анализа присутствия в биологических образцах различных видов вышеупомянутых ганглиозидов, а также активности деструктурирующих их сиалидаз. Методы. Анализ отечественной и зарубежной литературы. Результаты. хромофоры, полученные с помощью NaIO4 и ТБК как из сиаловых кислот, так и из 2-дезоксирибозы, при комнатной температуре могут сохранять свой стабильность в течение нескольких часов, тогда как при нагревании до 100°C деградируют в течение нескольких минут. Однако, при воздействии на реакционную смесь щелочных растворов деградируют до неокрашенного состояния только хромофоры, полученные из сиаловых кислот, в то время как хромофор, полученный из 2-дезоксирибозы, сохраняет свою окраску. Кроме того, стоит отметить, что вклад N-ацетил-нейраминовой кислоты и N-гликолил-нейраминовой кислоты в образование упомянутых хромофоров также различен, о чём свидетельствует тот факт, что молярный коэффициент светопоглощения для NGNA на 19 % ниже, нежели для NANA – что, возможно, указывает на различия в прочности связи ацетильной и гликолильной групп в сиаловых кислотах. Выводы.
Таким образом, разработанные к настоящему времени методы позволяют не только осуществлять весьма чувствительный и селективный количественный и качественный анализ различных ганглиозидов, присутствующих в биологических образцах, но и эффективно определять активность сиалидаз (ферментов, участвующих в гидролизе вышеупомянутых ганглиозидов).
Но вследствие необходимости использования при этом достаточно сложного, дорогого и «капризного» в применении оборудования для высокоэффективной жидкостной хроматографии с флуоресцентным детектированием, в рутинных биохимических исследованиях ганглиозидов и сиалидаз наиболее общепринятым до сих пор остаётся ранее описанный здесь более простой оптико–химический метод, основанный на использовании тиобарбитуровой кислоты.