Tolbutamide (HLS 831) Potassium Channel Inhibitor

Tolbutamide gehört zu einer Klasse von Medikamenten, die als Sulfonylharnstoffe bezeichnet werden. Tolbutamide senkt den Blutzuckerspiegel, indem es die Bauchspeicheldrüse dazu anregt, Insulin (eine natürliche Substanz, die zum Abbau von Zucker im Körper benötigt wird) zu produzieren und dem Körper hilft, Insulin effizient zu nutzen. Dieses Medikament hilft nur, den Blutzuckerspiegel bei Menschen zu senken, deren Körper auf natürliche Weise Insulin produzieren. Tolbutamide wird nicht zur Behandlung von Typ-1-Diabetes (ein Zustand, bei dem der Körper kein Insulin produziert und daher die Zuckermenge im Blut nicht kontrollieren kann) oder diabetischer Ketoazidose (einem ernsthaften Zustand, der auftreten kann, wenn ein hoher Blutzuckerspiegel nicht behandelt wird) eingesetzt. Tolbutamide hemmt sowohl die basale als auch die zyklische AMP-stimulierte Proteinkinaseaktivität und die IC50 von Tolbutamide beträgt 4 mM. Ähnliche Tolbutamide-Konzentrationen sind für die halbmaximale Hemmung der In-vitro-Lipolyse erforderlich, die durch Hormone (Noradrenalin und ACTH) oder durch Dibutyryl-zyklisches AMP plus Theophyllin induziert wird. Tolbutamide hemmt auch sowohl lösliche als auch membrangebundene Proteinkinase aus dem Hundeherz. Die Tolbutamide-Hemmung der zyklisch-AMP-abhängigen Proteinkinase im Fettgewebe ist eine mögliche Erklärung für die antilipolytischen Effekte dieses Medikaments. [1] Tolbutamide hemmt die Proliferation von C6-Gliomzellen durch Erhöhung von Cx43, was mit einer Reduktion der pRb-Phosphorylierung aufgrund der Hochregulierung der Cdk-Inhibitoren p21 und p27 korreliert. [2] Zytosolische Nukleotide erhöhen die Tolbutamide-Sensitivität des ATP-abhängigen K+ channel in Maus-Pankreas-B-Zellen durch ihre kombinierten Wirkungen an hemmenden und stimulierenden Rezeptoren. [3] Tolbutamide hemmt die Glukagon-induzierte Phosphorylierung des bifunktionalen Enzymproteins dosisabhängig. Durch Zugabe von 2 mM Tolbutamide werden die reduzierte Aktivität von 6PF-2-K und die erhöhte Aktivität von Fru-2,6-P2ase in Anwesenheit von 10(-9) M Glukagon teilweise wiederhergestellt. Die vorliegenden Ergebnisse legen die Möglichkeit nahe, dass Tolbutamide die Aktivität der hepatischen 6PF-2-K/Fru-2,6-P2ase durch Hemmung einer Phosphorylierung des Enzymproteins moduliert. [4]

cAMP kinase assay

Gewürfelte epididymale Fettpolster von gefütterten Wistar-Ratten (175-225 g) werden nach der Dekapitation erhalten und bei 37 °C für zwei Stunden in Krebs-Bicarbonat-Puffer inkubiert, der 1,27 mM CaCl₂ enthält. Wenn hinzugefügt, ist Tolbutamide nur während der Inkubation vorhanden. Nach der Inkubation werden die Fettpolster gespült und in kaltem Krebs-Bicarbonat-Puffer sonifiziert. Die wässrigen Überstände aus der Zentrifugation bei 50.000 × g für 30 Minuten bei 4 °C enthielten 0,75 bis 1,25 mg Protein pro ml und wurden auf zyklische AMP-stimulierte Proteinkinaseaktivität getestet. Der Assay wird in 0,2 ml mit diesen Zusätzen durchgeführt: 10 μmol Natriumglycerophosphat pH 7,0, 2 μmol Natriumfluorid, 0,4 μmol Theophyllin, 0,1 μmol Ethylenglykol bis (β-aminoethyl ether)-N, N'-tetraessigsäure, 3 μmol Magnesiumchlorid, 0,3 mg gemischtes Histon, 2 nmol (γ-³²P) ATP, 1 nmol zyklisches AMP, wenn angegeben, und 0,05 ml Überstand.

450 mg Tolbutamide/kg/Tag, 7 Tage lang verabreicht, erhöht signifikant die Bindung von Insulin an isolierte Adipozyten. Die Bindungskurven spiegeln eine Zunahme der Anzahl der Rezeptorstellen wider und nicht eine Erhöhung der Affinität. Der Effekt ist mit einer verstärkten Reaktion des Fettgewebes auf Insulin verbunden, da die Fettzellen, die von mit Tolbutamide behandelten Tieren gewonnen wurden, in Anwesenheit von Insulin signifikant mehr Glukose in Lipide umwandeln als die der Kontrollgruppe. Die Zunahme der Insulinbindungsstellen wird jedoch nur bei einer hohen Tolbutamide-Dosierung beobachtet, die den Insulinanteil der Bauchspeicheldrüse, die sekretorische Reaktion der isolierten Bauchspeicheldrüse und die Seruminsulinspiegel reduziert. Kleinere Dosen, die ausreichen, um metabolische Effekte durch eine Stimulation der Insulinsekretion hervorzurufen, liefern keine zusätzlichen Insulinbindungsstellen. [5]