cfpdБюллетень физиологии и патологии дыханияBulletin Physiology and Pathology of Respiration1998-5029Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания10.36604/1998-5029-2022-86-129-137cfpd-1064Research ArticleОБЗОРЫREVIEWSПерспективы фармакологического применения N-ацилэтаноламинов полиненасыщенных жирных кислот в терапии заболеваний органов дыхания на примере бронхиальной астмыProspects for the pharmacological application of N-acyle-thanolamines of polyunsaturated fatty acids in the therapy of respiratory diseases on the example of bronchial asthmaКоваленкоИ. С.KovalenkoI. S.

Иван Сергеевич Коваленко, аспирант, лаборатория биомедицин­ских исследований

690105, г. Владивосток, ул. Русская, 73г

Ivan S. Kovalenko, Postgraduate student, Laboratory of Biomedical Re­search

73g Russkaya Str., Vladivostok, 690105

dr.kovalenko.is@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-4130-8899ДенисенкоЮ. К.DenisenkoYu. К.

Юлия Константиновна Денисенко, д-р биол. наук, зав. лаборато­рией биомедицинских исследований

690105, г. Владивосток, ул. Русская, 73г

Yulia К. Denisenko, PhD, DSc (Biol.), Head of Laboratory of Biomedical Research

73g Russkaya Str., Vladivostok, 690105

denisenko.imkvl@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-6058-201XНовгородцеваТ. П.NovgorodtsevaT. P.

Татьяна Павловна Новгородцева, д-р биол. наук, профессор, зам. директора по научной работе, главный научный сотрудник лаборато­рии биомедицинских исследований

690105, г. Владивосток, ул. Русская, 73г

Tatiana P. Novgorodtseva, PhD, DSc (Biol.), Professor, Deputy Director on Scientific Work, Main Staff Scientist of Laboratory of Biomedical Re­search

73g Russkaya Str., Vladivostok, 690105

nauka@niivl.ruБочароваН. В.BocharovaN. V.

Наталия Владимировна Бочарова, канд. биол. наук, научный со­трудник, лаборатория биомедицинских исследований

690105, г. Владивосток, ул. Русская, 73г

Natalia V. Bocharova, PhD (Biol.), Staff Scientist, Laboratory of Bio­medical Research

73g Russkaya Str., Vladivostok, 690105

natellav@inbox.ruОматоваУ. М.OmatovaU. M.

Ульяна Михайловна Оматова, младший научный сотрудник, лабо­ратория биомедицинских исследований

690105, г. Владивосток, ул. Русская, 73г

Uliana M. Omatova, Junior Staff Scientist, Laboratory of Biomedical Research

73g Russkaya Str., Vladivostok, 690105

u.omatova@ya.ruВладивостокский филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Дальневосточный научный центр физиологии и патологии Дыхания» - Научно-исследовательский институт медицинской климатологии и восстановительного леченияVladivostok Branch of Far Eastern Scientific Center of Physiology and Pathology of Respiration - Research Institute of Medical Climatology and Rehabilitative Treatment202223122022086129137Copyright © Коваленко И.С., Денисенко Ю.К., Новгородцева Т.П., Бочарова Н.В., Оматова У.М., 20222022Коваленко И.С., Денисенко Ю.К., Новгородцева Т.П., Бочарова Н.В., Оматова У.М.Kovalenko I.S., Denisenko Y.К., Novgorodtseva T.P., Bocharova N.V., Omatova U.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://cfpd.elpub.ru/jour/article/view/1064Введение

Введение. В настоящее время не до конца изучены и механизмы процессов разрешения хрониче­ского воспаления при бронхиальной астме (БА). Требуется поиск новых фармакологических препаратов и веществ для лечения и контроля течения БА. Перспективными в этом направлении являются N-ацилэтаноламины (NAE) полиненасыщенных жирных кислот - биоактивные липидные молекулы, которые проявляют множество сигналь­ных функций. NAE способны влиять на синтез провоспалительных цитокинов, а также являются субстратом для синтеза липидных сигнальных молекул проразрешающего действия. В настоящем обзоре собраны данные о NAE, приведены общие сведения, биосинтез, а также описаны их противовоспалительные эффекты.

Цель

Цель. Обобщение данных отечественных и зарубежных исследователей о возможности применения NАЕ в терапии заболеваний ор­ганов дыхания на примере БА.

Материалы и методы

Материалы и методы. В обзоре использованы данные статей, опубликованных в PubMed, Google Scholar, eLIBRARY.

Результаты

Результаты. Изучение литературы по данному вопросу позволили заключить, что синтетические NAE - перспективные фармакологические объекты для терапии БА, однако необходимы даль­нейшие испытания противовоспалительных эффектов NAE, установление молекулярного механизма их действия на процессы воспаления.

Introduction

Introduction. At present, the mechanisms of the processes of resolving chronic inflammation in asthma are not fully understood. A search for new pharmacological preparations and substances for the treatment and control of the course of asthma is required. Promising in this direction are N-acylethanolamines (NAE) of polyunsaturated fatty acids - bioactive lipid molecules that exhibit many signaling functions. NAEs are capable of influencing the synthesis of pro-inflammatory cytokines and are also appear to be a substrate for the synthesis of pro-permissive lipid signaling molecules. This review collects data on NAE, provides an overview, biosynthesis, and describes their anti-inflammatory effects.

Aim

Aim. Summarizing the data of domestic and foreign researchers on the possibility of NAE in the treatment of respiratory diseases on the example of bronchial asthma.

Materials and methods

Materials and methods. The review uses data from articles published in PubMed, Google Scholar, eLIBRARY.

Results

Results. The study and compilation of literature on this issue made it possible to conclude that synthetic NAEs are promising pharmacological objects for asthma therapy, however, further testing of the anti-in­flammatory effects of NAEs and the establishment of the molecular mechanism of their action on inflammation processes are needed.

бронхиальная астмаклеточно-молекулярные мишениэтаноламины полиненасыщенных жирных кислотasthmacellular and molecular targetsethanolamines of polyunsaturated fatty acidsReferencesЧучалин А.Г., Авдеев С.Н., Айсанов З.Р., Белевский А.С., Васильева О.С., Геппе Н.А., Игнатова Г.Л., Княжеская Н.П., Малахов А.Б., Мещерякова Н.Н., Ненашева Н.М., Фассахов Р.С., Хаитов Р.М., Ильина Н.И., Курбачева O. М., Астафьева Н.Г., Демко И.В., Фомина Д.С., Намазова-Баранова Л.С., Баранов А.А., Вишнева Е.А., Новик Г.А. Бронхиальная астма: федеральные клинические рекомендации по диагностике и лечению // Пульмонология. 2022. Т.32, №3. С.393-447. EDN: HZEHSI. https://doi.org/10.18093/0869-0189-2022-32-3-393-447Chuchalin A.G., Avdeev S.N., Aisanov Z.R., Belevskiy A.S., Vasil'eva O.S., Geppe N.A., Ignatova G.L., Knyazheskaya N.P., Malakhov A.B., Meshcheryakova N.I., Nenasheva N.M., Fassakhov R.S., Khaitov R.M., Il'ina N.I., Kur- bacheva O.M., Astafieva N.G., Demko I.V., Fomina D.S., Namazova-Baranova L.S., Baranov A.A., Vishneva E.A., Novik G.A. [Federal guidelines on diagnosis and treatment of bronchial asthma]. Pulmonologiya 2022; 32(3):393-447 (in Russian). https://doi.org/10.18093/0869-0189-2022-32-3-393-447Barnig C., Bezema T., Calder P.C., Charloux A., Frossard N., Garssen J., Haworth O., Dilevskaya K., Levi-Schaffer F., Lonsdorfer E., Wauben M., Kraneveld A.D., te Velde A.A. Activation of resolution pathways to prevent and fight chronic inflammation: Lessons from asthma and inflammatory bowel disease // Front. Immunol. 2019. Vol.10. Article number: 1699. https://doi.org/10.3389/fimmu.2019.01699Barnig C., Bezema T., Calder P.C., Charloux A., Frossard N., Garssen J., Haworth O., Dilevskaya K., Levi-Schaffer F., Lonsdorfer E., Wauben M., Kraneveld A.D., te Velde A.A. Activation of Resolution Pathways to Prevent and Fight Chronic Inflammation: Lessons From Asthma and Inflammatory Bowel Disease. Front Immunol. 2019; 10:1699. https://doi.org/10.3389/fimmu.2019.01699Lecques J.D., Kerr B., Hillyer L.M., Kang J.X., Robinson L.E., Ma D.W. N-3 Polyunsaturated Fatty Acids Ameliorate Neurobehavioral Outcomes Post-Mild Traumatic Brain Injury in the Fat-1 Mouse Model // Nutrients. 2021. Vol.13., Iss.11. Article number: 4092. https://www.mdpi.com/2072-6643/13/11/4092Lecques J. D., Kerr B., Hillyer L. M., Kang J. X., Robinson L. E., Ma D.W. N-3 Polyunsaturated Fatty Acids Ameliorate Neurobehavioral Outcomes Post-Mild Traumatic Brain Injury in the Fat-1 Mouse Model. Nutrients 2021; 13(11):4092. https://doi.org/10.3390/nu13114092Serhan C. N. Pro-resolving lipid mediators are leads for resolution physiology // Nature. 2014. Vol.510, Iss.7503. P. 92-101. https://www.nature.com/articles/nature13479Serhan C. N. Pro-resolving lipid mediators are leads for resolution physiology. Nature 2014; 510(7503):92-101. https://doi.org/10.1038/nature13479Isobe Y., Arita M. Identification of novel omega-3 fatty acid-derived bioactive metabolites based on a targeted lipidomics approach // J. Clin. Biochem. Nutr. 2014. Vol.55, Iss.2. P.79-84. https://www.jstage.jst.go.jp/article/jcbn/55/2/55_14-18/_articleIsobe Y., Arita M. Identification of novel omega-3 fatty acid-derived bioactive metabolites based on a targeted lipidomics approach. J. Clin. Biochem. Nutr. 2014; 55(2):79-84. https://doi.org/10.3164/jcbn.14-18Saini R.K., Keum Y.S. Omega-3 and omega-6 polyunsaturated fatty acids: Dietary sources, metabolism, and significance - A review // Life Sci. 2018. Vol.203. P.255-267. https://doi.Org/10.1016/j.lfs.2018.04.049Saini R. K., Keum Y. S. Omega-3 and omega-6 polyunsaturated fatty acids: Dietary sources, metabolism, and significance - A review. Life Sci. 2018; 203:255-267. https://doi.org/10.1016/j.lfs.2018.04.049Blancaflor E.B., Kilaru A., Keereetaweep J., Khan B.R., Faure L., Chapman K.D. N-Acylethanolamines: lipid metabolites with functions in plant growth and development // Plant J. 2014. Vol.79, Iss.4. P.568-583. https://doi.org/10.1111/tpj.12427Blancaflor E.B., Kilaru A., Keereetaweep J., Khan B.R., Faure L., Chapman K.D. N-Acylethanolamines: lipid metabolites with functions in plant growth and development. Plant J. 2014; 79(4):568-583. https://doi.org/10.1111/tpj.12427Tsuboi K., Uyama T., Okamoto Y., Ueda N. Endocannabinoids and related N-acylethanolamines: biological activities and metabolism // Inflamm. Regen. 2018. Vol.38, Iss.1. P.1-10. https://doi.org/10.1186/s41232-018-0086-5Tsuboi K., Uyama T., Okamoto Y., Ueda N. Endocannabinoids and related N-acylethanolamines: biological activities and metabolism. Inflamm. Regen. 2018; 38:28. https://doi.org/10.1186/s41232-018-0086-5Hussain Z., Uyama T., Tsuboi K., Ueda N. Mammalian enzymes responsible for the biosynthesis of N-acylethanolamines // Biochim. Biophys. Acta. Mol. Cell Biol. Lipids. 2017. Vol.1862, Iss.12. P.1546-1561. https://doi.org/10.1016/j.bbalip.2017.08.006Hussain Z., Uyama T., Tsuboi K., Ueda N. Mammalian enzymes responsible for the biosynthesis of N-acylethanolamines. Biochim. Biophys. Acta. Mol. Cell Biol. Lipids 2017; 1862(12):1546-1561. https://doi.org/10.1016/j.bbalip.2017.08.006Guo Y., Uyama T., Rahman S., Sikder M. M., Hussain Z., Tsuboi K., Miyake M., Ueda N. Involvement of the Y Isoform of cPLA2 in the Biosynthesis of Bioactive N-Acylethanolamines // Molecules. 2021. Vol.26, Iss.17. Article number: 5213. https://doi.org/10.3390/molecules26175213Guo Y., Uyama T., Rahman S., Sikder M. M., Hussain Z., Tsuboi K., Miyake M., Ueda N. Involvement of the Y Isoform of cPLA2 in the Biosynthesis of Bioactive N-Acylethanolamines. Molecules 2021; 26(17):5213. https://doi.org/10.3390/molecules26175213Tripathi R.K.P. A perspective review on fatty acid amide hydrolase (FAAH) inhibitors as potential therapeutic agents // European Journal of Medicinal Chemistry. 2020. Vol.188. Article number: 111953. https://doi.org/10.1016/j.ejmech.2019.111953.Tripathi R.K.P. A perspective review on fatty acid amide hydrolase (FAAH) inhibitors as potential therapeutic agents. Eur. J. Med. Chem. 2020; 188:111953. https://doi.org/10.1016/j.ejmech.2019.111953McDougle D.R., Watson J E., Abdeen A.A., Adili R., Caputo M.P., Krapf J.E., Johnson R.W., Kilian K.A., Holinstat M., Das A. Anti-inflammatory ro-3 endocannabinoid epoxides // Proc. Natl Acad. Sci. USA. 2017. Vol.114, Iss.30. P.E6034-E6043. https://doi.org/10.1073/pnas.1610325114McDougle D. R., Watson J. E., Abdeen A. A., Adili R., Caputo M. P., Krapf J. E., Johnson R. W., Kilian K. A., Holinstat M., Das A. Anti-inflammatory ro-3 endocannabinoid epoxides. Proc. Natl Acad. Sci. USA 2017; 114(30):E6034-E6043. https://doi.org/10.1073/pnas.1610325114Levy J.M. Endogenous cannabinoids may regulate chronic inflammation in aspirin-exacerbated respiratory disease // World J. Otorhinolaryngol. Head Neck Surg. 2020. Vol.6, Iss.4. P.255-257. https://doi.org/10.1016/j.wjorl.2020.07.004Levy J.M. Endogenous cannabinoids may regulate chronic inflammation in aspirin-exacerbated respiratory disease. World J. Otorhinolaryngol. Head Neck Surg. 2020; 6(4):255-257. https://doi.org/10.1016/j.wjorl.2020.07.004Chanda D., Neumann D., Glatz J. F. C. The endocannabinoid system: Overview of an emerging multi-faceted therapeutic target // Prostaglandins Leukot. Essent. Fatty Acids. 2019. Vol.140. P.51-56. https://doi.org/10.1016/j.plefa.2018.11.016Chanda D., Neumann D., Glatz J. F. C. The endocannabinoid system: Overview of an emerging multi-faceted therapeutic target. Prostaglandins Leukot. Essent. Fatty Acids 2019; 140:51-56. https://doi.org/10.1016/j.plefa.2018.11.016Денисенко Ю.К., Бочарова Н.В., Коваленко И.С., Новгородцева Т.П. Влияние N-ацил-этаноламина арахидоновой кислоты на синтез цитокинов и оксилипинов лейкоцитами крови пациентов с бронхиальной астмой в условиях in vitro // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2022. Вып. 83. С.15-21. EDN: SEXPIC. https://doi.org/10.36604/1998-5029-2022-83-15-21Denisenko Yu.K., Bocharova N.V., Kovalenko I.S., Novgorodtseva T.P. [Influence of N-acyl-ethanolamine of arachidonic acid on the synthesis of cytokines and oxylipins by the blood leukocytes of patients with asthma under in vitro conditions]. Btilleten' fiziologii i patologii dyhania = Bulletin Physiology and Pathology of Respiration 2022; (83):15-21 (in Russian). https://doi.org/10.36604/1998-5029-2022-83-15-21Pacher P., Kogan N. M., Mechoulam R. Beyond THC and endocannabinoids // Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol. 2020. Vol.60. P.637-659. https://doi.org/10.1146/annurev-pharmtox-010818-021441Pacher P., Kogan N.M., Mechoulam R. Beyond THC and Endocannabinoids. Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol. 2020; 60:637-659. https://doi.org/10.1146/annurev-pharmtox-010818-021441Balvers M.G., Verhoeckx K.C., Meijerink J., Bijlsma S., Rubingh C.M., Wortelboer H.M., Witkamp R F. Time-dependent effect of in vivo inflammation on eicosanoid and endocannabinoid levels in plasma, liver, ileum and adipose tissue in C57BL/6 mice fed a fish-oil diet // Int. Immunopharmacol. 2012. Vol.13, Iss.2. P.204-214. https://doi.org/10.1016/j.intimp.2012.03.022Balvers M. G., Verhoeckx K. C., Meijerink J., Bijlsma S., Rubingh C. M., Wortelboer H. M., Witkamp R. F. Timedependent effect of in vivo inflammation on eicosanoid and endocannabinoid levels in plasma, liver, ileum and adipose tissue in C57BL/6 mice fed a fish-oil diet. Int. Immunopharmacol. 2012; 13(2):204-214. https://doi.org/10.1016/j.intimp.2012.03.022Balvers M.G., Verhoeckx K.C., Plastina P., Wortelboer H.M., Meijerink J., Witkamp R.F. Docosahexaenoic acid and eicosapentaenoic acid are converted by 3T3-L1 adipocytes to N-acyl ethanolamines with anti-inflammatory properties // Biochim. Biophys. Acta. 2010. Vol.1801, Iss.10. P.1107-1114. https://doi.org/10.1016/j.bbalip.2010.06.006Balvers M.G., Verhoeckx K.C., Plastina P., Wortelboer H.M., Meijerink J., Witkamp R.F. Docosahexaenoic acid and eicosapentaenoic acid are converted by 3T3-L1 adipocytes to N-acyl ethanolamines with anti-inflammatory properties. Biochim. Biophys. Acta 2010; 1801(10):1107-1114. https://doi.org/10.1016/j.bbalip.2010.06.006Meijerink J., Plastina P., Vincken J.P., Poland M., Attya M., Balvers M., Gruppen H., Gabriele B., Witkamp R.F. The ethanolamide metabolite of DHA, docosahexaenoylethanolamine, shows immunomodulating effects in mouse peritoneal and RAW264. 7 macrophages: evidence for a new link between fish oil and inflammation // Br. J. Nutr. 2011. Vol.105, Iss.12. P.1798-1807. https://doi.org/10.1017/S0007114510005635Meijerink J., Plastina P., Vincken J.P., Poland M., Attya M., Balvers M., Gruppen H., Gabriele B., Witkamp R.F. The ethanolamide metabolite of DHA, docosahexaenoylethanolamine, shows immunomodulating effects in mouse peritoneal and RAW264.7 macrophages: evidence for a new link between fish oil and inflammation. Br. J. Nutr. 2011; 105(12):1798-1807. https://doi.org/10.1017/S0007114510005635Watson J.E., Kim J.S., Das A. Emerging class of omega-3 fatty acid endocannabinoids & their derivatives // Prostaglandins & other lipid mediators. 2019. Vol.143. Article number: 106337. https://doi.org/10.1016/j.prostaglandins.2019.106337Watson J.E., Kim J.S., Das A. Emerging class of omega-3 fatty acid endocannabinoids & their derivatives. Prostaglandins Other Lipid Mediat. 2019; 143:106337. https://doi.org/10.1016/j.prostaglandins.2019.106337de Bus I., Zuilhof H., Witkamp R., Balvers M., Albada B. Novel COX-2 products of n-3 polyunsaturated fatty acid-ethanolamine-conjugates identified in RAW264. 7 macrophages // J. Lipid Res. 2019. Vol.60, Iss.11. P.1829-1840. https://doi.org/10.1194/jlr.M094235de Bus I., Zuilhof H., Witkamp R., Balvers M., Albada B. Novel COX-2 products of n-3 polyunsaturated fatty acid-ethanolamine-conjugates identified in RAW264.7 macrophages. J. Lipid Res. 2019; 60(11):1829-1840. https://doi.org/10.1194/jlr.M094235Kim J., Carlson M. E., Watkins B. A. Docosahexaenoyl ethanolamide improves glucose uptake and alters endocannabinoid system gene expression in proliferating and differentiating C2C12 myoblasts // Front. Physiol. 2014. Vol.5. Article number: 100. https://doi.org/10.3389/fphys.2014.00100Kim J., Carlson M.E., Watkins B.A. Docosahexaenoyl ethanolamide improves glucose uptake and alters endocannabinoid system gene expression in proliferating and differentiating C2C12 myoblasts. Front. Physiol. 2014; 5:100. https://doi.org/10.3389/fphys.2014.00100Barnig C., Levy B. D. Innate immunity is a key factor for the resolution of inflammation in asthma // Eur. Respir. Rev. 2015. Vol.24, Iss.135. P.141-153. https://doi.org/10.1183/09059180.00012514Barnig C., Levy B.D. Innate immunity is a key factor for the resolution of inflammation in asthma. Eur. Respir. Rev. 2015; 24(135):141-153. https://doi.org/10.1183/09059180.00012514

The authors declare that there are no conflicts of interest present.