This article has been retracted.

Abstract N -methyl-D-aspartate receptors (NMDARs) play a significant role in developing several central nervous system (CNS) disorders. Currently, memantine, used for treating Alzheimer’s disease, and ketamine, known for its anesthetic and antidepressant properties, are two clinically used NMDAR open-channel blockers. However, despite extensive research into NMDAR modulators, many have shown either harmful side effects or inadequate effectiveness. For instance, dizocilpine (MK-801) is recognized for its powerful psychomimetic effects due to its high-affinity and nearly irreversible inhibition of the GluN1/GluN2 NMDAR subtypes. Unlike ketamine, memantine and MK-801 also act through a unique, low-affinity “membrane-to-channel inhibition” (MCI). We aimed to develop an open-channel blocker based on MK-801 with distinct inhibitory characteristics from memantine and MK-801. Our novel compound, K2060, demonstrated effective voltage-dependent inhibition in the micromolar range at key NMDAR subtypes, GluN1/GluN2A and GluN1/GluN2B, even in the presence of Mg 2+ . K2060 showed reversible inhibitory dynamics and a partially trapping open-channel blocking mechanism with a significantly stronger MCI than memantine. Using hippocampal slices, 30 µM K2060 inhibited excitatory postsynaptic currents in CA1 hippocampal neurons by ∼51%, outperforming 30 µM memantine (∼21% inhibition). K2060 exhibited No Observed Adverse Effect Level (NOAEL) of 15 mg/kg upon intraperitoneal administration in mice. Administering K2060 at a 10 mg/kg dosage resulted in brain concentrations of approximately 2 µM, with peak concentrations (Tmax) achieved within 15 minutes. Finally, applying K2060 with trimedoxime and atropine in mice exposed to tabun improved treatment outcomes. These results underscore K2060’s potential as a therapeutic agent for CNS disorders linked to NMDAR dysfunction.

N-methyl-D-aspartate receptors (NMDARs) play a significant role in developing several central nervous system (CNS) disorders. Currently, memantine, used for treating Alzheimer's disease, and ketamine, known for its anesthetic and antidepressant properties, are two clinically used NMDAR open-channel blockers. However, despite extensive research into NMDAR modulators, many have shown either harmful side effects or inadequate effectiveness. For instance, dizocilpine (MK-801) is recognized for its powerful psychomimetic effects due to its high-affinity and nearly irreversible inhibition of the GluN1/GluN2 NMDAR subtypes. Unlike ketamine, memantine and MK-801 also act through a unique, low-affinity "membrane-to-channel inhibition" (MCI). We aimed to develop an open-channel blocker based on MK-801 with distinct inhibitory characteristics from memantine and MK-801. Our novel compound, K2060, demonstrated effective voltage-dependent inhibition in the micromolar range at key NMDAR subtypes, GluN1/GluN2A and GluN1/GluN2B, even in the presence of Mg

We aimed to prepare novel dibenzosuberane derivatives that act on N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptors with potential neuroprotective effects. Our approach involved modifying the tropane moiety of MK-801, a potent open-channel blocker known for its psychomimetic side effects, by introducing a seven-membered ring with substituted base moieties specifically to alleviate these undesirable effects. Our in silico analyses showed that these derivatives should have high gastrointestinal absorption and cross the blood-brain barrier (BBB). Our pharmacokinetic studies in rats supported this conclusion and confirmed the ability of leading compounds 3l and 6f to penetrate the BBB. Electrophysiological experiments showed that all compounds exhibited different inhibitory activity towards the two major NMDA receptor subtypes, GluN1/GluN2A and GluN1/GluN2B. Of the selected compounds intentionally differing in the inhibitory efficacy, 6f showed high relative inhibition (~90% for GluN1/GluN2A), while 3l showed moderate inhibition (~50%). An in vivo toxicity study determined that compounds 3l and 6f were safe at 10 mg/kg doses with no adverse effects. Behavioral studies demonstrated that these compounds did not induce hyperlocomotion or impair prepulse inhibition of startle response in rats. Neuroprotective assays using a model of NMDA-induced hippocampal neurodegeneration showed that compound 3l at a concentration of 30 μM significantly reduced hippocampal damage in rats. These results suggest that these novel dibenzosuberane derivatives are promising candidates for developing NMDA receptor-targeted therapies with minimal psychotomimetic side effects.

Background/Objectives: Tacrine is a centrally active non-competitive reversible acetylcholinesterase inhibitor. It also exerts antagonising activity against N-methyl-D-aspartate receptors. Tacrine was approved for the treatment of Alzheimer’s disease in 1993, but was withdrawn from clinical use in 2013 because of its hepatotoxicity and gastrointestinal side effects. Nevertheless, tacrine is currently facing a renewed wave of interest primarily due to several new tacrine-incorporated hybrids and derivates. There were two specific aims for this study: firstly, to explain the mechanisms of the adverse action of tacrine, as a distinctive example of a highly effective acetylcholinesterase inhibitor; and secondly to check whether luminal impedance planimetry is feasible for preclinical testing of possible side effects of compounds potentially toxic to the gastrointestinal tract. Methods: Six experimental pigs were used as the animal model in this study. Five major parameters were evaluated: luminal pressure (mmHg), estimated diameter (mm), cross-sectional area (mm2), distensibility (mm2/mmHg), and zone compliance (mm3/mmHg). All measurements were performed before and 360 min after intragastric administration of 200 mg tacrine (at the porcine tacrine Tmax). Results: This study consistently demonstrated an increase in luminal pressure (a directly measured indicator) for the particular balloon filling volumes used, and inversely a reciprocal decrease in the other parameters after tacrine administration. Conclusions: Endoscopic luminal impedance planimetry is a feasible method to evaluate functional response of the lower oesophageal sphincter to tacrine in experimental pigs. Tacrine did not compromise the function of the lower oesophageal sphincter either toward oesophageal spasms or, in contrast, decreased competence of the lower oesophageal sphincter.