References

cfpd

Бюллетень физиологии и патологии дыхания

Bulletin Physiology and Pathology of Respiration

1998-5029

Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания

cfpd-517

Research Article

Статьи

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ И КЛИНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ Р-ГЛИКОПРОТЕИНА

PHYSIOLOGICAL AND CLINICAL ASPECTS OF P-GLYCOPROTEIN

Чубарова

Светлана Владимировна

Chubarova

Svetlana V.

svetachubarova@mail.ru

Крапошина

Ангелина Юрьевна

Kraposhina

Angelina Yu.

rector@krasgmu.ru

Собко

Елена Альбертовна

Sobko

Elena A.

rector@krasgmu.ru

Демко

Ирина Владимировна

Demko

Irina V.

demko64@mail.ru

Салмина

Алла Борисовна

Salmina

Alla B.

rector@krasgmu.ru

Красноярский государственный медицинский университетKrasnoyarsk State Medical Academy

2012

19022020

0459197

2020

Чубарова С.В., Крапошина А.Ю., Собко Е.А., Демко И.В., Салмина А.Б.

Chubarova S.V., Kraposhina A.Y., Sobko E.A., Demko I.V., Salmina A.B.

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/517

В обзоре литературы изложены современные представления о P-гликопротеине (Pgp) - крупном трансмембранном белке, осуществляющем энергозависимый транспорт различных цитотоксических веществ. Pgp принадлежит к семейству белков АВС-транспортеров и является продуктом гена MDR1. Pgp расположен на поверхности эпителиальных клеток тонкой и толстой кишки, панкреатического протока, в желчных канальцах печени, бронхов, в проксимальных канальцах почек и надпочечниках, а так же в эндотелиоцитах гистогематических барьеров (гематоэнцефалического, гематоовариального и гематотестикулярного), плаценте. Его физиологическая роль заключается в защите клеток от различных токсических веществ и метаболитов. Pgp транспортирует множество структурно различных соединений. Учитывая, что большинство лекарств (глюкокортикостероиды, противоопухолевые препараты, макролиды, статины и т.д.) являются его субстратами, необходимо помнить о том, что степень активности Pgp может существенно отразиться на эффективности назначенной терапии. Ряд лекарственных препаратов оказывают различное влияние на активность Pgp, то есть могут являться его ингибиторами или его индукторами. При одновременном применении ингибиторов и лекарственных препаратов может отмечаться увеличение концентрации последних а, следовательно, увеличивается и риск развития нежелательных реакций. С другой стороны, терапия стандартными дозами лекарственных препаратов может оказаться недостаточно эффективной при совместном приеме индукторов Pgp. Некоторые субстраты могут быть одновременно его ингибиторами. Pgp является одним из важнейших механизмов развития множественной лекарственной устойчивости.

Modern conceptions about P-glycoprotein (Pgp) which is a big transmembrane protein transporting a variety of cytotoxic substances are presented in the literature review. Pgp belongs to the protein family of ABC transporters and is a product of MDR1 gene. Pgp is located on the surface of epithelium of small and large intestine, pancreatic duct, in the bile canaliculuses of the liver, bronchi, in the renal and adrenal gland proximal ducts, as well as in the endothelial cells of histohematogenous barriers (blood-brain, blood-testicular and blood-ovarian barriers) and of placenta. The physiological role of Pgp is the protection of cells from different toxic substances and metabolites. It transports the variety of compounds. The level of Pgp activity may influence the efficiency of the therapy significantly because a lot of drugs (glucocorticosteroids, anti tumor drugs, macrolides, statins, etc.) are the substrates of Pgp. A number of drugs can inhibit or induct the Pgp activity. At simultaneous application of Pgp inhibitors and drugs the concentration of the latter may increase and so the risk of unfavorable reactions also grows. On the other hand, the therapy by standard drugs doses may be not effective enough at combination with P-glycoprotein inductors as some of the substrates can inhibit it. P-glycoprotein is one of the most important mechanisms of multidrug resistance development

Р-гликопротеинмножественная лекарственная устойчивостьтранспортеры

P-glycoproteinmultidrug resistancetransporters

References1

Белки множественной лекарственной резистентности Pgp, MRP и BCRP как маркеры снижения эффективности тамоксифена при лечении рака молочной железы / Т.А.Богуш [и др.] // Опухоли жен. репродукт. системы. 2011. №1. С.8-18.

Ген множественной лекарственной устойчивости (MDR1) - маркер терапевтической резистентности и степени тяжести заболевания / Ж.А.Миронова [и др.] // Рос. аллергол. журн. 2010. №3. С.9-13.

Новиков А.Г., Логунова З.В., Потекаев Н.Н. Фексофенадин в терапии хронической идиопатической крапивницы // Клин. дерматол. и венерол.. 2003. №2. С.53-54.

Остроумова О.Д., Батутина А.М., Зыкова А.А. Лекарственное взаимодействие: существуют ли «идеальные» лекарственные препараты для использования в условиях полипрагмазии // Рус. мед. журн. 2003. Т.11, №21. С.43-50.

Пупышев А.Б. Внутриклеточный везикулярный транспорт в клетках печени и множественная лекарственная устойчивость // Биол. мембраны. 2007. Т.24, №4. С.275-291.

Оценка функциональной активности Р-гликопротеина путем измерения фармакокинетических параметров eго субстрата фексофенадина / Г.В.Раменская [и др.] // Клин. фармакокинетика. 2005. №2. С.18-23.

Свирновский А.И., Пасюков В.В. Молекулярные основы феномена химио- и радиорезистентности при опухолевых процессах // Мед. новости. 2007. №11. С.7-19.

Секачева М.И. Проблемы терапии воспалительных заболеваний кишечника и пути их решения // Consilium Medicum. 2004. Т.6, №2. С.3-6.

Значение полиморфизма гена MDR1, кодирующего гликопротеин Р, для индивидуализации фармакотерапии / Д.А.Сычев [и др.] // Клин. фармакол. и терапия. 2005. Т.14, №1. С.92-96.

Ташенова А.И. Транспортная система гликопротеина-Р и фармакокинетика лекарственных средств // Биомедицина. 2010. №4. С.24-32.

Федосеев Г.Б., Зинакова М.К., Ровкина Е.И. Клинические испытания препарата Фексадин (фексофенадин) // Иммунология. 2004. №4. С.19-21.

Роль белка PTEN в формировании множественной лекарственной устойчивости клеток рака предстательной железы / Е.А.Щербакова [и др.] // Мол. биол. 2008. Т.42, №3. С.487-493.

Al-Shawi M.K., Omote H. The Remarkable Transport Mechanism of P-glycoprotein; a Multidrug Transporter // J. Bioenerg. Biomembr. 2005. Vol.37, №6. P.489-496.

Blood-brain barrier P-glycoprotein function in Alzheimer's disease / D.M. van Assema <http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=van%20Assema%20DM%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=22120145>[et al.] // Brain. 2012. Vol.135, Pt.1. P.181-189.

Bodor M., Kelly E.J., Ho R.J. Characterization of the human MDR1 gene // AAPS J. 2005. Vol.7, №1. P.1-5.

Bundgaard C., Jensen C.J., Garmer M. Species comparison of in vivo P-glycoprotein-mediated brain efflux using mdr1a-deficient rats and mice // Drug Metab. Dispos. 2012. Vol.40, №3. P.461-466.

Constitutive expression of p-glycoprotein in normal lung alveolar epithelium and functionality in primary alveolar epithelial cultures / L.Campbell [et al.] // J. Pharmacol. Exp. Ther. 2003. Vol.304., №1. Р.441-452.

P-glycoprotein and breast cancer resistance protein influence brain distribution of dasatinib / Y.Chen [et al.] // J. Pharmacol. Exp. Ther. 2009. Vol.330, №3. P.956-963.

Structure, function, and evolution of bacterial ATP-binding cassette systems / A.L.Davidson [et al.] // Microbiol. Mol. Biol. Rev. 2008. Vol.72., №2. P.317-364.

ATP-binding cassette (ABC) transporters in normal and pathological lung / M. van der Deen [et al.] // Resp. Res. 2005. Vol.6, №1. Р.59-72.

P-glycoprotein expression of the human placenta during pregnancy / S.R.Gil [et al.] // Placenta. 2005. Vol.26, №2-3. P.268-270.

P-glycoprotein functions in peripheral-blood CD4+ cells of patients with systemic lupus erythematosus / K.Henmi <http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=%22Henmi%20K%22%5BAuthor%5D>[et al.] // Biol. Pharm. Bull. <http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18451510> 2008. Vol.31, №5. Р.873-878.

The role of ABC transporters in progression and clinical outcome of colorectal cancer / I.Hlavata [et al.] // Mutagenesis. 2012. Vol.27, №2. P.187-196.

Hollenstein K ., Dawson R.J ., Locher K.P . Structure and mechanism of ABC transporter proteins // Curr. Оpin. Struct. Biol. 2007. Vol.17, №4. P.412-418.

Effect of rifampin, an inducer of CYP3A and P-glycoprotein, on the pharmacokinetics of risperidone / K.A.Kim [et al.] // J. Clin. Pharmacol. 2008. Vol.48, №1. P.66-72.

Age-related changes of the multidrug resistance P-glycoprotein function in normal human peripheral blood T lymphocytes / C.G.Machado [et al.] // Braz. J. Med. Biol. Res. 2003. Vol.36, №12. Р.1653-1657.

Polymorphisms in human MDR1 (P-glycoprotein): recent advances and clinical relevance / C.Marzolini [et al.] // Clin. Pharmacol. Ther. 2004. Vol.75, №1. P.13-33.

Molimard M., Diquet B., Benedetti M.S. Comparison of pharmacokinetics and metabolism of desloratadine, fexofenadine, levocetirizine and mizolastine in humans // Fundam. Clin. Pharmacol. 2004. Vol.18, №4. P.399-411.

Oldham M.L ., Davidson A.L ., Chen J . Structural insights into ABC transporter mechanism // Curr. Opin. Struct. Biol. 2008. Vol.18, №6. P.726-733.

Analysis of P-glycoprotein-mediated membrane transport in human peripheral blood lymphocytes using the UIC2 shift assay / S.W.Park <https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=%22Park%20SW%22%5BAuthor%5D>[et al.] // Cytometry A. 2003. Vol.53, №2. Р.67-78.

P-glycoprotein in autoimmune diseases / Y.Richaud-Patin [et al.] // Autoimmun. Rev. 2004. Vol.3, №3. Р.188-192.

Human multidrug resistance ABCB and ABCG transporters: participation in a chemoimmunity defense system / B.Sarkadi [et al.] // Physiol. Rev. 2006. Vol.86, №4. P.1179-1236.

Tamoxifen can reverse multidrug resistance of colorectal carcinoma in vivo / L.Z.Shen [et al.] // World J. Gastroenterol <http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15742416>. 2005. Vol.11, №7. P.1060-1064.

The presence of P-glycoprotein in L1210 cells directly induces down-regulation of cell surface saccharide targets of concanavalin A / Z.Sulovб <http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=%22Sulov%C3%A1%20Z%22%5BAuthor%5D>[et al.] // Anticancer Res. 2010. Vol.30, №9. P.3661-3668.

Itraconazole, a P-glycoprotein and CYP3A4 inhibitor, markedly raises the plasma concentrations and enhances the renin-inhibiting effect of aliskiren / T.Tapaninen [et al.] // J. Clin. Pharmacol. 2011. Vol.51, №3. P.359-367.

A new procedure for the quantitative assessment of P-glycoprotein efflux pump associated with human T lymphocyte / R.Vélez [et al.] // Ethn. Dis. 2008. Vol.18. Suppl.2. Р.75-80.

Zhou S.F. Structure, function and regulation of P-glycoprotein and its clinical relevance in drug disposition // Xenobiotica. 2008. Vol.38, №7-8. P.802-832.

Bogush T.A., Dudko E.A., Bogush E.A., Polotskiy B.E., Tyulyandin S.A., Davydov M.I. Opukholi zhenskoy reproduktivnoy sistemy 2011; 1:8-18

Mironova Zh.A., Trofimov V.I., Simakova M.A., Yanchina E.D., Dubina M.V. Rossiyskiy allergologicheskiy zhurnal 2010; 3:9-13.

Novikov A.G., Logunova Z.V., Potekaev N.N. Klinicheskaya dermatologiya i venerologiya 2003; 2:53-54.

Ostroumova O.D., Batutina A.M., Zykova A.A. Russkiy meditsinskiy zhurnal 2003; 11(21):43-50.

Pupyshev A.B. Biologicheskie membrany 2007; 24(4):275-291.

Ramenskaya G.V., Skuridina E.A., Sychev D.A., Kukes V.G. Klinicheskaya farmakokinetika 2005; 2:18-23.

Svirnovskiy A.I., Pasyukov V.V. Meditsinskie novosti 2007; 11:7-19.

Sekacheva M.I. Consilium Medicum 2004; 6(2):3-6.

Sychev D.A., Ignat'ev I.V., Ramenskaya G.V., Kolkhir S.V., Kukes V.G. Klinicheskaya farmokologiya i terapiya 2005; 14(1):92-96.

Tashenova A.I. Biomeditsina 2010; 4:24-32.

Fedoseev G.B., Zinakova M.K., Rovkina E.I. Immunologiya 2004; 4:19-21.

Shcherbakova E.A., Stromskaya T.P., Rybalkina E.Yu., Kalita O.V., Stavrovskaya A.A. Molekulyarnaya biologiya 2008; 42(3):487-493.

Al-Shawi M.K., Omote H. The Remarkable Transport Mechanism of P-glycoprotein; a Multidrug Transporter. J. Bioenerg Biomembr. 2005; 37(6):489-496.

van Assema D.M ., Lubberink M ., Bauer M ., van der Flier W.M ., Schuit R.C ., Windhorst A.D ., Comans E.F., Hoetjes N.., Tolboom N ., Langer O ., Mьller M ., Scheltens P ., Lammertsma A.А., van Berckel B.N . Blood-brain barrier P-glycoprotein function in Alzheimer's disease. Brain. 2012; 135(Pt.1):181-189.

Bodor M., Kelly E.J., Ho R.J. Characterization of the human MDR1 gene. AAPS J. 2005; 7(1):1-5.

Bundgaard C., Jensen C.J., Garmer M. Species comparison of in vivo P-glycoprotein-mediated brain efflux using mdr1a-deficient rats and mice. Drug Metab. Dispos. 2012; 40(3):461-466.

Campbell L., Abulrob A.N., Kandalaft L.E., Plummer S., Hollins A.J., Gibbs A., Gumbleton M. Constitutive expression of p-glycoprotein in normal lung alveolar epithelium and functionality in primary alveolar epithelial cultures. J. Pharmacol. Exp. Ther. 2003; 304(1):441-452.

Chen Y., Agarwal S., Shaik N.M., Chen C., Yang Z., Elmquist W.F. P-glycoprotein and breast cancer resistance protein influence brain distribution of dasatinib. J. Pharmacol. Exp. Ther. 2009; 330(3):956-963.

Davidson A.L., Dassa E., Orelle C., Chen J. Structure, function, and evolution of bacterial ATP-binding cassette systems. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 2008; 72(2):317-364.

van der Deen M., Vries E.G.E., Timens W., Scheper R.J., Timmer-Bosscha H., Postma D.S. ATP-binding cassette (ABC) transporters in normal and pathological lung. Resp. Res. 2005; 6(1):59-75.

Gil S.R., Saura R ., Forestier F., Farinotti R. P-glycoprotein expression of the human placenta during pregnancy. Placenta 2005; 26(2-3):268-270.

Henmi K ., Yoshida M ., Yoshikawa N ., Hirano T . P-glycoprotein functions in peripheral-blood CD4+ cells of patients with systemic lupus erythematosus. Biol. Pharm. Bull. 2008; 31(5):873-878.

Hlavata I., Mohelnikova-Duchonova B., Vaclavikova R., Liska V., Pitule P., Novak P., Bruha J., Vycital O., Holubec ., Treska V., Vodicka P., Soucek P. The role of ABC transporters in progression and clinical outcome of colorectal cancer. Mutagenesis 2012; 27(2):187-196.

Hollenstein K , Dawson R.J ., Locher K.P . Structure and mechanism of ABC transporter proteins. Curr. Оpin. Struct. Biol. 2007; 17(4):412-418.

Kim K.A ., Park P.W ., Liu K.H ., Kim K.B ., Lee H.J ., Shin J.G ., Park J.Y . Effect of rifampin, an inducer of CYP3A and P-glycoprotein, on the pharmacokinetics of risperidone. J. Clin. Pharmacol. 2008; 48(1):66-72.

Machado C.G., Calado R.T., Garcia A.B., Falcão R.P. Age-related changes of the multidrug resistance P-glycoprotein function in normal human peripheral blood T lymphocytes. Braz. J. Med. Biol. Res. 2003; 36(12):1653-1657.

Marzolini C ., Paus E ., Buclin T ., Kim R.B Polymorphisms in human MDR1 (P-glycoprotein): recent advances and clinical relevance. Clin. Pharmacol. Ther. 2004; 75(1):13-33.

Molimard M., Diquet B., Benedetti M.S. Comparison of pharmacokinetics and metabolism of desloratadine, fexofenadine, levocetirizine and mizolastine in humans. Fundam. Clin.Pharmacol. 2004; 18(4):399-411.

Oldham M.L ., Davidson A.L ., Chen J . Structural insights into ABC transporter mechanism. Curr. Opin. Struct. Biol. 2008; 18(6):726-733.

Park S.W ., Lomri N ., Simeoni L.A., Fruehauf J.P., Mechetner E . Analysis of P-glycoprotein-mediated membrane transport in human peripheral blood lymphocytes using the UIC2 shift assay. Cytometry A <https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12766968> 2003; 53(2):67-78.

Richaud-Patin Y., Soto-Vega E., Jakez-Ocampo J., Llorente L. P-glycoprotein in autoimmune diseases. Autoimmun. Rev. 2004; 3(3):188-192.

Sarkadi B., Homolya L., Szakбcs G , Vбradi A . Human multidrug resistance ABCB and ABCG transporters: participation in a chemoimmunity defense system. Physiol. Rev. 2006; 86(4):1179-1236.

Shen L.Z ., Hua Y.B ., Yu X.M ., Xu Q ., Chen T ., Wang J.H ., Wu W.X . Tamoxifen can reverse multidrug resistance of colorectal carcinoma in vivo. World J. Gastroenterol. 2005; 11(7):1060-1064.

Sulovб Z ., Ditte P ., Kurucovб T ., Polбkovб E ., Rogozanovб K ., Gibalovб L ., Seres M ., Skvarkovб L ., Sedlбk J ., Pastorek J ., Breier A . The presence of P-glycoprotein in L1210 cells directly induces down-regulation of cell surface saccharide targets of concanavalin A. Anticancer Res. 2010; 30(9):3661-3668.

Tapaninen T., Backman J.T., Kurkinen K.J., Neuvonen P.J., Niemi M. Itraconazole, a P-glycoprotein and CYP3A4 inhibitor, markedly raises the plasma concentrations and enhances the renin-inhibiting effect of aliskiren. J. Clin. Pharmacol. 2011; 51(3):359-367.

Vеlez R ., Sбnchez Mdel C ., Lopez P _., Yamamura Y . A new procedure for the quantitative assessment of P-glycoprotein efflux pump associated with human T lymphocyte. Ethn. Dis. 2008; 18(Suppl.2):75-80.

Zhou S.F. Structure, function and regulation of P-glycoprotein and .its clinical relevance in drug disposition. Xenobiotica. 2008; 38(7-8):802-32.

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