Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.

Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.



СІМЕЙНІ ЛІКАРІ ТА ТЕРАПЕВТИ
день перший
день другий

АКУШЕРИ ГІНЕКОЛОГИ

КАРДІОЛОГИ, СІМЕЙНІ ЛІКАРІ, РЕВМАТОЛОГИ, НЕВРОЛОГИ, ЕНДОКРИНОЛОГИ

СТОМАТОЛОГИ

ІНФЕКЦІОНІСТИ, СІМЕЙНІ ЛІКАРІ, ПЕДІАТРИ, ГАСТРОЕНТЕРОЛОГИ, ГЕПАТОЛОГИ
день перший
день другий

ТРАВМАТОЛОГИ

ОНКОЛОГИ, (ОНКО-ГЕМАТОЛОГИ, ХІМІОТЕРАПЕВТИ, МАМОЛОГИ, ОНКО-ХІРУРГИ)

ЕНДОКРИНОЛОГИ, СІМЕЙНІ ЛІКАРІ, ПЕДІАТРИ, КАРДІОЛОГИ ТА ІНШІ СПЕЦІАЛІСТИ

ПЕДІАТРИ ТА СІМЕЙНІ ЛІКАРІ

АНЕСТЕЗІОЛОГИ, ХІРУРГИ

"News of medicine and pharmacy" 17(257) 2008

Back to issue

Создание антиангинальных и аритмических средств на основе фиксированных комбинаций с антиоксидантами. Пример Тиодарона

Authors: И.Ф. Беленичев, И.А. Мазур, С.В. Павлов, А.В. Абрамов, Н.В. Бухтиярова, Запорожский государственный медицинский университет

Categories: Cardiology

Sections: Specialist manual

print version

Продолжение. Начало в № 16(255), 2008 г.

Ключевую роль в энергообеспечении клеток играют митохондрии, в которых тиотриазолин активирует процесс НАД+Н-реокисления этанола. Очевидно, тиотриазолин при развитии  ишемии, во-первых, способствует утилизации восстановленных пиридиннуклеотидов (НАДН) в малат-аспартатном шунте митохондрий. Во-вторых, активируя окисление НАДН в лактатдегидрогеназной реакции в цитозоле, позитивно влияя на утилизацию восстановленных форм пиридиннуклеотидов, тиотриазолин значительно тормозит пути образования активных форм кислорода и активирует окислительное фосфорилирование с увеличением образования АТФ. Вероятнее всего, защитное действие тиотриазолина в условиях ишемии реализуется посредством активации малат-аспартатного челночного механизма, обеспечивающего протонами электронотранспортную цепь. Компенсаторное наращивание мощности малатного шунта сопровождается торможением образования из углеводов ацетил-КоА (пируватдегидрогеназная реакция), который при ишемии используется для синтеза свободных жирных кислот. Активация малат-аспартатного механизма под действием тиотриазолина способствует не только продукции АТФ, но и торможению патологического синтеза липидов.

В ишемизированных клетках и тканях тиотриазолин существенно тормозит процесс накопления свободных аминокислот, повышает уровень РНК, активирует процессы синтеза протеина, что указывает на инициирование реакций адаптации в клетках, обеспечивающих перестройку метаболизма ткани в условиях гипоксии без повышения потребности в кислороде и образования свободных радикалов.

Таким образом, тиотриазолин в условиях ишемии обеспечивает окислительную продукцию энергии прежде всего за счет активации малат-аспартатного шунта, обеспечивая протонами транспортную цепь, усиливая утилизацию восстановленных пиридиннуклеотидов, тормозя образование АФК в биоэнергетических реакциях, снижая патологический синтез липидов и значительно стимулируя адаптивный синтез протеина.

Антиоксидантное действие тиотриазолина, по мнению ряда исследователей, заключается в том, что препарат активирует антиоксидантные ферменты — супероксиддисмутазу, каталазу, глутатионпероксидазу, способствует более экономному расходованию эндогенного антиоксиданта — α-токоферола, тормозит образование промежуточных и конечных продуктов перекисного окисления липидов — диеновых конъюгат, триенкетонов и малонового диальдегида. В последнее время появились публикации об ингибирующем воздействии тиотриазолина на процессы окислительной модификации белка. Столь высокая антиоксидантная активность препарата, реализуемая на инициальных этапах свободнорадикального окисления, регистрируемая в условиях моделирования различных патологических процессов, позволила сделать предположение о наличии в механизме антиоксидантного действия тиотриазолина способности улавливать АФК. Исследованиями in vitro было показано, что тиотриазолин в диапазоне концентраций 10–5–10–7 M снижает концентрацию таких АФК, как супероксид-радикал (О·2) и пероксинитрит (ОNОО). Подобное действие тио­триазолин проявляет благодаря тому, что в его структуре содержится тиольная группа, придающая всей молекуле высокие восстановительные свойства и способная принимать от АФК электроны. В результате сера в тиольной группе переходит из двух- в четырехвалентное состояние. Тиотриазолин не только улавливает АФК благодаря сильным восстановительным свойствам тиольной группы, но и тормозит основные пути их образования.

Прежде всего тиотриазолин уменьшает образование АФК в митохондриях за счет утилизации восстановленных форм пиридиннуклеотидов и сохранения окислительной продукции энергии, а также в ксантиноксидазной реакции как за счет нормализации обмена адениловых нуклеотидов, так и за счет торможения превращения ксантиндегидрогеназы в ксантиноксидазу под действием окислительного воздействия АФК. Тиотриазолин ограничивает выработку АФК в митохондриях, по всей видимости, за счет прямого ингибирующего действия на НАДН-оксидазные системы митохондрий, что подтверждается нашими работами in vitro; уменьшает активирующее воздействие метаболического ацидоза на АФК-образующие системы. Тиотриазолин, снижая гиперпродукцию супероксид-радикала и пероксинитрита, предупреждает окислительную модификацию белковых структур рецепторов, ионных каналов, ферментов, факторов транскрипции и т.д. Наиболее изучено протективное действие тиотриазолина в отношении сульфгидрильных групп цистеиновых и метиониновых фрагментов белковых молекул. Тиотриазолин конкурирует с этими структурами за супероксид-радикал, в результате чего предотвращает как обратимую, так и необратимую их модификацию. В результате ингибирования обратимой модификации предотвращается образование -S-S-связи в цистеиновых участках Na++-АТФазы, уменьшается потеря чувствительности фермента к регулирующему действию АТФ. Снижение образования -S-S-cвязей в молекуле ксантиндегидрогеназы под действием тиотриазолина предупреждает ее превращение в ксантиноксидазу и препятствует образованию АФК.

Более значимое по эффективности действие тиотриазолина реализуется в отношении необратимой модификации сульфгидрильных групп ряда белковых молекул под действием АФК. Так, тиотриазолин тормозит образование в белках необратимых сульфоксидов и сульфоновых групп, которые в дальнейшем легко подвергаются окислению. Оказывая тормозящее воздействие на необратимую окислительную модификацию сульфгидрильных групп цистеиновых фрагментов белковых молекул, тиотриазолин нормализует сдвиги redoxi-регуляции в условиях оксидативного стресса. Прежде всего тиотриазолин предупреждает развитие нарушения равновесия тиосульфидной системы при гиперпродукции АФК, обеспечивая такие функции, как передача клеточного сигнала через рецепторно-ионноформный комплекс, сохраняя активность белков, ферментов, факторов транскрипции и целостность клеточных мембран. Опытами in vitro при моделировании оксидативного и нитрозирующего стресса реактивом Фентона и избытком нитропруссида было установлено, что тиотриазолин в концентрациях 10–5–10–7 М препятствует окислению цистеина и образованию цистеинсульфоксида, а также тормозит образование нитротирозина. Исходя из этого можно полагать, что тиотриазолин препятствует необратимой инактивации фактора транскрипции NF-kappa В, защищая от избытка АФК чувствительные остатки цистеина — Cys 252, Cys 154 и Cys 61 в его ДНК-связывающих доменах. Кроме того, тиотриазолин может участвовать в восстановлении этих групп при обратимой инактивации, принимая на себя роль Redox Faktor-1.

Тормозя окислительную инактивацию фактора транскрипции NF-kappa В при избытке АФК, тиотриазолин, возможно, усиливает активацию экспрессии Redox-чувствительных генов, которые необходимы для защиты клеток от токсических эффектов оксидативного стресса. Среди этих генов есть гены, ответственные за синтез супероксиддисмутазы. Подобное утверждение нашло отражение в работах, в которых убедительно показано влияние тиотриазолина на повышение активности супероксиддисмутазы в условиях ишемии и других экстремальных состояний организма. Другим механизмом повышения активности этого фермента может быть прямая защита тиотриазолином металлопротеинового комплекса СОД, содержащего медь, цинк или марганец, от избытка пероксинитрита.

В последнее время было установлено, что тиотриазолин обладает антиапоптозным действием. Нами было выдвинуто предположение о тесной взаимосвязи подобного эффекта с антиоксидантным действием препарата. По всей видимости, способность тиотриазолина сохранять тиосульфидное равновесие посредством как прямой конкуренции с сульфгидрильными соединениями за супероксид-радикал и пероксинитрит, так и активирующего воздействия на систему «глутатионпероксидаза — глутатионредуктаза», описанного в наших ранних работах, способствует сохранению равновесия пары «тиоредоксин окисленный — тио­редоксин восстановленный» в условиях избытка АФК. Тиотриазолин, уменьшая накопление избыточного количества окисленого тиоредоксина, возможно, тормозит МАР-киназный каскад проапоптозной системы JNK, снижая тем самым инициирование апоптоза.

Одной из важных составляющих фармакологической характеристики тиотриазолина, послужившей обоснованием для участия этого препарата в качестве действующего компонента в составе Тиодарона, является его антитоксическая и гепатопротективная активность. И это не случайно. Основной проблемой применения амиодарона является высокая токсичность препарата, вызывающая необходимость его отмены. В Украине частота побочных эффектов амиодарона, вызвавших его отмену, составила 4,9 %. Амиодарон подавляет метаболизм жирных кислот в гепатоцитах, вызывает стеатоз печени. Кроме того, амиодарон нарушает перенос электронов в дыхательной цепи, способствует открытию циклоспорин-А-зависимой поры митохондрий гепатоцитов и активации паразитарных реакций, в которых образуется большое количество АФК, инициирующих развитие оксидативного стресса. При назначении амиодарона наблюдается значительное повышение маркеров окислительной модификации белка — карбоксилированных белковых  продуктов, маркеров пероксидации жирных кислот — п-алкеналей, 2-алкеналей, 2,4-алкандиенов, алкантриенов, α-гидрокиалкеналей, гид­ропероксиалкенов и малонового диальдегида и угнетение активности супероксиддисмутазы и глутатионпероксидазы. Подобные изменения приводят к развитию стеатогепатита. Снижается количество восстановленных тиолов. Применение амиодарона способствует формированию митохондриальной дисфункции с выраженным энергодефицитом, экспрессии про­апоптических факторов и инициации апоптоза.

При просмотре гистологических срезов печени животных, длительно принимавших амиодарон, наблюдались признаки токсического гепатита. На срезах, окрашенных суданом, было видно, что цитоплазма гепатоцитов заполнена мелкими и крупными каплями жира, что свидетельствует о жировой дистрофии печени. Жировая  дистрофия печени носила диффузный характер. На срезах, окрашенных гематоксилин-эозином, наблюдались вакуолизация цитоплазмы гепатоцитов, набухание клеточных тел, нечеткость клеточных границ и бледная окраска некоторых групп ядер. Экспериментальные исследования гепатопротективного действия тиотриазолина показали, что его назначение животным с лекарственным гепатитом приводило к снижению активности трансаминаз, щелочной и кислой фосфатазы, уровней билирубина и холестерина. Назначение тиотриазолина приводило к повышению уровня восстановленного глутатиона и цитохрома Р450, а также значительно улучшало морфологическую картину печени. Так, исследование метаболической функции печени показало, что у животных, получавших тиотриазолин, оказалось большее содержание гликогена по сравнению с животными, не получавшими ­препарат. 

Исследование пролиферативной и репаративной функции паренхимы печени показало, что у животных, получавших тиотриазолин, на фоне лекарственного гепатита часто встречались двухъядерные гепатоциты, которые либо осуществляли амитотическое деление, либо завершали его. Двухъ­ядерность гепатоцитов, как принято считать, является своеобразным механизмом приспособления для увеличения поверхностных отношений между ядром и цитоплазмой, особенно при повышенной нагрузке на орган, например при осуществлении репаративных процессов в поврежденной печени.

Наиболее удачным примером, показывающим перспективность использования тиотриазолина в качестве активно действующего компонента в комбинированном препарате Тиодарон, стало экспериментальное исследование кардиопротективных свойств тиотриазолина при моделировании ишемии миокарда (многократное введение коронароспастического агента) у лабораторных животных (крысы линии Вистар). Так, экспериментальная терапия миокардиальной ишемии тиотриазолином (50 мг/кг) приводила к некоторому снижению ЧСС, уменьшению отклонения ST, способствовала восстановлению до контрольного уровня амплитуды зубца Т, что свидетельствовало о противоишемическом действии препарата (табл. 2).

Ишемическое повреждение миокарда приводило к уменьшению плотности ядер кардиомиоцитов, снижению в них концентрации РНК при снижении концентрации РНК в цитоплазме кардиомиоцитов по сравнению с интактными животными, повышению количества апоптически измененных кардиомиоцитов. Указанные изменения свидетельствовали об ишемических нарушениях метаболизма кардиомиоцитов, в частности о нарушении баланса процессов биосинтеза в миокарде, деструкции клеток и усилении апоптоза. Экспериментальная терапия тиотриазолином приводила к увеличению концентрации РНК в ядрах и цитоплазме кардиомиоцитов по сравнению с нелеченными животными. Вместе с тем подобное влияние тиотриазолина на ишемизированный мио­кард сочеталось с увеличением плотности и площади ядер кардиомиоцитов по сравнению с контрольной группой, что свидетельствует о стимуляции процессов транскрипции и противоишемических и репаративных свойствах тиотриазолина. Введение тиотриазолина приводило и к уменьшению апоптически измененных кардиомиоцитов, что свидетельствовало и об антиапоптическом действии препарата (табл. 3).

Многократное введение животным коронароспастического агента приводило к угнетению процессов синтеза оксида азота, выполняющего в условиях ишемии миокарда роль эндотелиопротективного и кардиопротективного фактора, о чем свидетельствовало уменьшение активности NO-синтазы, снижение продукции стабильных метаболитов оксида азота — нитратов на фоне выраженного дефицита субстрата синтеза — L-аргинина. Параллельно регистрировалось и нарушение транспорта оксида азота — снижение уровня тиосодержащих аминокислот и суммарного количества восстановленных тиолов белковых молекул. Общеизвестно, что NO является нестабильным, короткоживущим радикалом и для его стабилизации и последующей транспортировки предусмотрены такие механизмы, как образование с тиосодержащими низкомолекулярными соединениями (глутатион, цистеин, метионин) устойчивых тионитрозольных комплексов. В условиях дефицита тиольных соединений (оксидативный стресс, ишемия, интоксикации, печеночная недостаточность и т.д.) нарушается транспорт NO, т.к. он подвергается атаке таких АФК, как супероксид-радикал и гидроксил-радикал, с превращением в цитотоксический продукт – пероксинитрит. При этом наблюдается усиление ишемического повреждения кардиомиоцитов, интенсификация оксидативного и нитрозирующего стресса. Уровень тиолов регулируется таким ферментом, как глутатионредуктаза. Тиотриазолин не оказывает прямого стимулирующего действия на активность NO-синтазы и уровень L-аргинина, т.е. не влияет на продукцию оксида азота в условиях ишемии. Но тиотриазолин обладает уникальными свойствами оказывать защитное действие в отношении транспорта NO за счет сохранения восстановленных тиолов. Так, было установлено, что введение тиотриазолина повышает уровень восстановленных тиольных групп как за счет прямого антиоксидантного действия молекулы тиотриазолина, так и за счет повышения активности глутатионредуктазы. Кроме того, мы предполагаем, что тиотриазолин сам может являться переносчиком NO, образуя с ним стабильные тионитрозильные комплексы; тиотриазолин тем самым предотвращает превращение NO под действием АФК в пероксинитрит (о чем свидетельствовало снижение нитротирозина), сохраняя его эндотелиопротективные свойства.

Моделирование ишемии миокарда приводило к типичным ишемическим нарушениям энергетического метаболизма миокарда — активации гликолиза, дискоординации в цикле Кребса, истощению углеводных резервов, торможению компенсаторных шунтов энергии. Назначение тиотриазолина приводило к усилению продукции АТФ за счет интенсификации аэробных процессов. При этом тиотриазолин не влиял на истощение субстратов окисления — гликогена и глюкозо-6-фосфата. Тиотриазолин уменьшал активность малопроизводительного анаэробного гликолиза, о чем свидетельствовало снижение уровня лактата, нормализовывал окисление в цикле Кребса на дикарбоновом (повышение уровня малата) и особенно трикарбоновом (повышение уровня изоцитрата) участках и дыхательной цепи (активность цитохром-С-оксидазы). Немаловажным моментом в механизме энерготропного действия тиотриазолина было его активирующее влияние на компенсаторный малат-аспартатный шунт. Малат-аспартатный челнок осуществляет перенос восстановленных эквивалентов, образующихся в цитоплазме в ходе гликолиза, в митохондрии в условиях ишемии. Образующийся в цитоплазме в условиях пониженного содержания кислорода НАДН+ используется для превращения щавелевоуксусной кислоты в малат, и этот малат проникает в митохондрию и участвует в экспорте α-кетоглутарата. Этот малат в митохондриях превращается в щавелевоуксусную кислоту с образованием НАДН, доступного для электронотранспортной цепи (из 2 протонов образуются 3 молекулы АТФ). Образовавшаяся из малата щавелевоуксусная кислота превращается в α-кетоглутарат и аспартат. α-кетоглутарат идет из митохондрий в обмен на малат, а аспартат обменивается на глутамат. Перенос происходит за счет градиента глутамата и высокого внутримитохондриального отношения глутамат/аспартат. Соотношение НАДН/НАД+ и малат/щавелевоуксусная кислота регулируется малатдегидрогеназой (МДГ). При моделировании стенокардии наблюдалось торможение малат-аспартатного шунта, что выражалось в снижении активности МДГ, уменьшении уровня малата, аспартата и глутамата. Тиотриазолин уменьшал торможение активности малат-аспартатного шунта, о чем свидетельствовало повышение активности МДГ, увеличение содержания малата, аспартата и глутамата. Тиотриазолин увеличивал не только продукцию энергии, но и ее транспорт, о чем свидетельствовало увеличение активности митохoндриальной (КФКмх) и цитоплазматической креатинфосфокиназы (КФКцт). Биохимическими исследованиями сыворотки крови было выявлено уменьшение гиперферментемии сердечного изоэнзима креатинфосфокиназы (МВ-КФК), что подтверждало противоишемическое действие тиотриазолина.

Общеизвестно, что ишемия сопровождается угнетением антиоксидантной системы и развитием оксидативного стресса. При моделировании стенокардии наблюдалось угнетение активности СОД и повышение уровня маркеров окислительной модификации белка АФГ и КФГ в миокарде. Введение тиотриазолина оказывало значительный антиоксидантный эффект, что проявлялось в повышении активности СОД и снижении маркерных продуктов — АФГ и КФГ. Ишемические изменения обмена белка в миокарде характеризовались снижением количества цитоплазматического и митохондриального белка, уменьшением коэффициента «белок/мочевина» и особенно коэффициента «белок/свободные аминокислоты». Эти данные согласуются с данными морфометрических исследований и свидетельствуют об угнетении процесса синтеза белка. Введение тиотриазолина животным со стенокардией стимулировало процессы адаптивного синтеза протеина и свидетельствовало о наличии у тиотриазолина репаративных свойств, что подтверждается и приведенными выше результатами морфометрии. Полученные нами результаты свидетельствуют о наличии у тиотриазолина кардиопротективных, противоишемических, антиоксидантных, антиапоптических, гепатопротективных свойств и являются экспериментальным обоснованием создания комбинированного антиангинального препарата амиодарона и тиотриазолина — Тиодарона. Учитывая приведенные данные о молекулярно-биохимических механизмах кардио­протективного действия тиотриазолина, а также роль АФК и цитотоксических интермедиатов NO, дискоординацию митохондриальных энергопродуцирующих реакций в формировании эндотелиальной дисфункции и миокардиальной ишемии, целесообразным является дальнейшее углубленное изучение фармакологических свойств Тиодарона.

Несмотря на постоянные усилия по оптимизации лечения заболеваний сердца, проблема остается нерешенной. С учетом растущей стоимости медицинской помощи, сопутствующих социальных проблем актуальны разработка и внедрение новых подходов, методов, схем терапии, способствующих реальному повышению клинической эффективности проводимой терапии. Важным элементом решения данной комплексной проблемы является создание новых высокоэффективных и безопасных лекарственных препаратов, применение которых приводило бы к улучшению качества и увеличению продолжительности жизни, а также к уменьшению осложнений. В связи с этим своевременным стало создание комбинированного антиангинального и антиаритмического препарата Тиодарон.



Back to issue