Аспирин: история создания, исследование, сравнение со схожими препаратами.

Аспирин

Открытие Стоуна, хотя он и не знал этого, было открытием салицилатов, т. е. производных салициловой кислоты, которые снимают лихорадочное состояние и ослабляют боли при различных острых, сопровождающихся ознобом заболеваниях — простудах, малярии и др. Кора ивы Salix alba обладает вяжущим свойством благодаря высокому содержанию гликозида салициловой кислоты, называемого салицином.

В настоящее время из салицилатов наиболее широко применяется ацетилсалициловая кислота, более известная под своим первым коммерческим названием «аспирин». Американцы потребляют ежегодно 16 т (80 млрд. таблеток) аспирина и тратят примерно 2 млрд. долл. в год на обезболивающие средства, продающиеся без рецепта, многие из которых содержат аспирин и подобные аспирину соединения.

Как и наблюдал Стоун, эти препараты имеют широкий спектр действия: в самых низких дозах — менее одной таблетки в день — аспирин может быть использован для лечения и предотвращения сердечных приступах, для предупреждения церебральных тромбозов. От 2 до 6 таблеток в день (1-3 г) облегчают боли и лихорадочное состояние. Высокие дозы (4-8 г в день) уменьшают красноту и опухание суставов при таких заболеваниях как ревматическая лихорадка, подагра, ревматоидный артрит.

Аспирин и другие салицилаты могут вызывать также множество иных биологических эффектов — как позитивных, так и негативных (далеко не все используются в клинике). Салицилаты способствуют рассасыванию мозолей на пальцах ног, провоцируют потерю мочевой кислоты из почек и приводят к гибели бактерий in vitro. Аспирин препятствует свертыванию крови, вызывает образование язвы желудка и двенадцатиперстной кишки, а также задержку жидкости в почках.

В клеточной биологии салицилаты используются для ингибирования транспорта ионов через клеточные мембраны, нарушения активации лейкоцитов и предотвращения синтеза в изолированных митохондриях аденозинтрифосфата, служащего в клетке источником энергии. В молекулярной биологии эти соединения применяются для активации генов, кодирующих так называемые белки теплового шока, в хромосомах типа ламповых щеток плодовой мушки Drosophila. А ботаники с помощью салицилатов вызывают цветение у некоторых растений, таких как недотрога и колдовская лилия.

Из-за огромного разнообразия эффектов, которые может вызывать аспирин, очень сложно выявить участвующие в них биохимические механизмы. Только в начале 1970-х годов была предложена гипотеза, объясняющая действие аспирина и близких ему соединений — ибупрофена, индометацина и пироксикама. Она основывалась на способности этих препаратов блокировать синтез клеточных гормонов простагландинов, участвующих в механизмах боли и воспалительной реакции.

Позже стало ясно, что эта гипотеза объясняет только некоторые эффекты аспирина и близких ему соединений. Их мощное противовоспалительное действие, по-видимому, связано не только с ингибированием синтеза простагландинов, но и с тем, что они могут нарушать взаимодействия в клеточных мембранах. Недавно в моей лаборатории, например, было показано, что подобные аспирину препараты предотвращают активацию клеток, участвующих в первых стадиях острого воспалительного процесса.

История того, как экстракты из ивы прошли путь от оксфордширской микстуры против лихорадки до молекулярно-биологических лабораторий кратко описывается четырьмя «G» Пауля Эрлиха: Geduld, Ge-schick, Geld, Gluk (что по-немецки значит: терпение, мастерство, деньги, удача). Стоуну, похоже, указала дорогу именно удача.

В 1757 г. Стоун попробовал кору ивы (широко известное к тому времени народное средство) и был удивлен ее сильной горечью. Шесть лет внимательных клинических наблюдений нашли свое завершение. Стоун предложил разумное обоснование использования коры ивы при заболеваниях, сопровождающихся лихорадочным состоянием.

Полвека спустя, движимые отчасти стремлением к национальному приоритету, французские и немецкие Фармакологи соревновались в поисках действующего начала ивовой коры. К 1828 г. в Фармакологическом институте в Мюнхене Иоганн А. Бухнер выделил небольшое количество салицина в виде горьковатых игольчатых кристаллов желтого цвета. Годом позже француз И. Леру усовершенствовал метод экстракции и получил одну унцию чистого салицина из трех фунтов коры. В 1833 г. фармацевт Э. Мерк из Дармштадта получил чистый препарат салицина, который был вдвое дешевле, чем выделяемый из ивовой коры. Наконец, в 1838 г. Рафаэль Пирья из Пизы, работавший в Париже, расщепил салицин, показав, что это гликозид, и, окислив ароматический компонент получил вещество, названное им салициловой кислотой.

Богатыми природными источниками салицилатов оказались и другие растения. Так, из лабазника вязолистного (Spiraea ulmaria) можно получить довольно большое количество растворимого в эфире масла, из которого немецкий химик Карл Якоб Левиг в 1835 г. выделил кристаллы вещества, названного Spirsaure. В 1839 г. французский ученый Жан Батист Дюма показал, что это вещество является не чем иным, как салициловой кислотой. А в 1843 г. Огюст Каур, тоже француз, продемонстрировал, что в масле, получаемом из листьев вечнозеленого растения гаультерии лежачей — традиционном средстве против лихорадки — содержится метиловый эфир салициловой кислоты.

Как было характерно для химии ХIX столетия, французские и английские ученые немного опережали немецких в изучении природных продуктов, однако немцы были первыми в технологии синтеза органических соединений. Конкурируя с французской и английской индустрией по производству красок, которая снабжала текстильные фабрики Лиона и Макклесфилда пигментами, импортируемыми из заморских колоний, Германия ответила внедрением дешевых анилиновых красителей, создав в результате такие гигантские предприятия как основанная Фридрихом Бейером фирма Farbenfabrien. К середине 1870-х годов в химическом синтезе немцы вышли на первое место в мире. В 1860-х годах немецкие красители не экспортировались, а к 1888 году Германия обеспечивала более 80% мировых потребностей.

Немцы начали доминировать также в «ивовом» бизнесе. В 1859 г. Герман Кольбе и его ученики в Марбургском университете синтезировали салициловую кислоту и ее натриевую соль исходя из фенола, диоксида углерода и натрия. В 1874 г. один из этих учеников, Фридрих фон Хейден, основал первую большую фабрику для получения синтетических салицилатов в Дрездене. Если в 1870 г. 1 кг салициловой кислоты, полученной из салицина, стоил 100 талеров, то к 1874 г. цена синтетического продукта стала в 10 раз меньше.

Доступность дешевой салициловой кислоты позволяла широко применять ее в медицинской практике. В 1876 г. Франц Стрикер и Людвиг Райс в издании «Berliner Кlinishe Wochenschrift» и Т. Маклаган в журнале «Lancet» сообщили об успешном лечении заболевания, называемого сейчас острой ревматической атакой, салицилатами в дозах 5-6 г. в день.

При ревматической атаке возникает воспалительная реакция в соединительнотканных структурах, в частности в суставах, причем организм атакует сам себя, как если бы он отчаянно боролся с чужеродными пата генами, скажем бактериями. Наиболее сильное и длительное повреждающее действие испытывает сердце; примерно треть больных страдает от поражения сердечных клапанов.

В 1877 г. Жермен Се в Париже предложил салицилаты как эффективное средство для лечения подагры и хронического полиартрита. Последний термин охватывает ревматоидный артрит (это уродующее воспалительное заболевание суставов встречается обычно у людей среднего возраста; чаще у женщин, чем у мужчин) и дегенеративный остеоартрит. Аспирин, наиболее распространенный сейчас салицилат, «включился в соревнование» довольно поздно. История его открытия в 1897 г. началась с того, что у одного из сотрудников фирмы Бейера по имени Феликс Хофманн отец страдал артритом, но не тяжело переносил салицилаты натрия (что неудивительно: 6-8г. салицилата в день — это несомненно сильное раздражение для пищеварительного тракта). Хофманн разыскивал в литературе любые сведения о производных салицилата натрия с низкой кислотностью и наткнулся на данные об ацетилсалициловой кислоте. Она оказалась гораздо приятнее на вкус, и, как подчеркивал Хофманн, более эффективнее помогала отцу. Скорее всего у отца Хофманна был остеоартрит и низкие дозы аспирина снимали боли и облегчали его состояние гораздо лучше, чем высокие дозы салицилата натрия, оказывающего противовоспалительное действие.)

Бейер назвал новый препарат «аспирин», «а» от слова acetyl и часть от немецкого слова Spirsaure (с французским корнем получилось бы asalicylin). К 1899 г. не было в мире химической индустрии, способной соперничать с немецкой. Немцы выиграли «аспириновую войну». Соревнование развернулось, когда увеличился спрос на препараты, способные снимать жар и боль. Собственно, некоторые средства были разработаны до открытия аспирина, но получили одобрение в качестве коммерческих лекарственных препаратов в Европе и США только после успеха аспирина, что произошло на рубеже прошлого и нынешнего веков.

В 1889 г Карл Морнер, основываясь на сообщении из Эльзаса о том, что продукт, полученный при обработке анилина уксусной кислотой, действует как жаропонижающее средство, синтезировал ацетанилид — по существу анилиновый аналог ацетилсалициловой кислоты.

Ацетанилид сам по себе вызывает подавление деятельности костного мозга и анемию, поэтому начались поиски других аналогичных соединений. Наиболее широко признанным производным анилина стал фенацетин (ему отвечает буква Р в препарате, называемом «АРС», который с 1939 г был излюбленным лекарством у врачей американской армии, выдававших солдатам, страдающим лихорадкой, таблетки, состоявшие из аспирина, фенацетина и кофеина). Как ацетанилид, так и фенацетин превращаются в организме в N-ацетилпаминофенол, который называют по разному — в США «ацетаминофен», в Великобритании «парацетамол»,в продаже он имеет также название «тиленол».

Но ни ацетанилид, ни фенацетин не оказались такими полезными, как аспирин в лечении ревматической лихорадки и ревматоидного артрита; за полвека — с 1900 по 1950 г. — врачи убедились что высокие дозы салицилатав обладают уникальными свойствами. Дозы более 4 г в день не только облегчают лихорадочное состояние и боль; они также уменьшают опухание, отек и ослабляют объективные симптомы воспаления. Кроме того, в этих дозах аспирин существенно влияет на показатели лабораторных анализов, указывающих на патологию — скорость оседания эритроцитов и уровень так называемого С-реактивного белка, образующегося в печени в ответ на инфекцию. Хотя позже такие препараты как ибупрофен, индометацин и пироксикам тоже проявили себя как противовоспалительные, механизм действия всех этих соединений был неясен.

К началу 1970-х годов не имелось ни одной удовлетворительной гипотезы, объясняющей механизмы разнообразного действия салицилатов. Было обнаружено, что в почках салицилаты в низких дозах блокируют выделение мочевой кислоты, тем самым повышая ее содержание в крови; а высокие дозы салицилатов, что парадоксально, стимулируют почечную экскрецию, снижая уровень мочевой кислоты. Последнее объясняет эффективность салицилатов при подагре — как острой, так и хронической.

Фармакологические исследования показали, что салицилаты снимают боль, действуя на ткани и связанные с ними афферентные нервные волокна — в противоположность морфину, который действует на мозг. Но многие физиологи придерживались мнения, что салицилаты облегчают лихорадочное состояние, прямо влияя на соответствующие центры в гипоталамусе, а не в результате периферийного эффекта.

Еще труднее было объяснить, как аспирин подавляет функцию тромбоцитов, приводит к задержке солей и воды, к нарушению пищеварения. Оставалось также неясным, почему у некоторых людей развиваются носовые полипы, что сопровождается сопением и свистящим дыханием, этот эффект известен как гиперчувствительность к аспирину.

Первую приемлемую гипотезу о механизме действия аспирина предложили в 1971 г. Дж. Вэйн (получивший в 1982 г. Нобелевскую премию) и его коллеги из Королевского колледжа хирургии в Лондоне. Благодаря этой гипотезе подобные аспирину препараты вы двинулись на передний план не только в фармакологии, но также в клеточной биологии и, наконец, в медицинской практике. Вэйн заинтересовался тем фактом, что многие повреждения тканей сопровождаются освобождением простагландинов — вездесущих гормонов местного действия, которые образуются в результате ферментативного окисления арахидоновой кислоты, содержащейся в клеточных мембранах. (Простагландины выполняют множество регуляторных функций, в том числе влияют на тонус кровеносных сосудов, сокращения матки и деятельность тромбоцитов). В отличие от таких гормонов, как, например, инсулин, простагландины не хранятся в клетках, а выделяются при повреждении клеток или их стимуляции другими гормонами.

Используя радиоактивно меченную арахидоновую кислоту, Вэйн показал, что аспирин и близкие ему препараты ингибируют синтез простагландинов. Было также обнаружено, что тромбоциты, взятые у добровольцев, принимавших аспирин и индометацин, не способны синтезировать простагландины в ответ на фактор свертывания крови тромбин. Наконец, индометацин, как выяснилось в опытах на собаках, ингибирует нормальное освобождение простагландинов из селезенки, стимулируемое ка-ехоламиновыми нейромедиаторами. Не оставалось сомнений, что аспирин и подобные ему соединения блокируют синтез простагландинов.

История салицилатов, казалось, уже прошла свои начало, середину и конец и остались только детали: показать, как и когда простагландины вызывают красноту и отек, сопровождающиеся температурой и болью, каким образом препараты типа аспирина ингибируют фермент, известный теперь как простагландин Н-синтаза, превращающий арахидоновую кислоту в простагландины.

К 1974 г. Вэйн и С. Феррейра собрали убедительные доказательства «простагландиновой» гипотезы. Почти все подобные аспирину препараты, вместе названные нестероидными противовоспалительными препаратами, ингибируют простагландинсинтазу, причем их действенность как лекарств четко коррелирует с их эффективностью в качестве ингибиторов этого фермента. Аспирин в разведении от 1/40 до 1/200 так же активен, как индометацин, а в разведении от 1/5 до 1/50, как ибупрофен. Кроме того, анальгетики морфин и кодеин, равно как и антигистаминовые препараты, антисеротониновые агенты, кортизон и его аналоги не ингибируют простагландинсинтазу.

Вэйн и его сотрудники доказали не только сам факт образования простагландинов в местах воспаления, но и их способность — как самостоятельно, так и совместно с другими медиаторами — вызывать основные признаки воспалительной реакции. Действительно, простагландины Е2 и I2 вызывают расширение кровеносных сосудов и в итоге отек, когда стенки расширенных кровеносных сосудов под влиянием гистамина становятся проницаемыми. Если эти вещества ввести в желудочки головного мозга или в переднюю часть гипоталамуса, возникает лихорадка Они также сенсибилизируют болевые рецепторы кожи к таким вызывающим боль соединениям, как брадикинин и гистамин.

Пожалуй, самый убедительный аспект «простагландиновой» гипотезы — ее объяснение побочных эффектов NSAID, наблюдаемых в клинике. Из них наиболее неприятный — раздражение желудка и возникновение язвы; в этом отношении хуже всего аспирин. Такое действие NSAID объясняется тем, что они блокируют синтез простагландинов, необходимых для регуляции производства кислоты в выстилке желудка и образования защитного слизистого слоя.

Кроме того, большинство NSAID препятствует экскреции соли и воды из организма, особенно при заболеваниях сердца или печени, когда нарушается кровоток к почкам. Из-за того что NSAID блокируют в почках синтез простагландина I2 вызывающего расширение кровеносных сосудов, кровоснабжение почек ухудшается; иногда у больных накапливается столько жидкости, что нормальная циркуляция крови становится невозможной.

Еще один побочный эффект NSAID, которым не обладает салицилат натрия, — синдром чувствительности к аспирину у генетически предрасположенных индивидов. Оказалось, что при ингибировании простагландинсинтазы арахидоновая кислота направляется по другому метаболическому пути, ведущему к образованию ряда соединений, а именно лейкотриенов В4, С4 и D4 вызывающих еще большее раздражение, чем продукты, образующиеся при участии простагландинсинтазы.

Наконец, все NSAID и особенно аспирин ухудшают свертываемость крови. Больные, принимающие эти препараты, нередко страдают от трудно останавливаемых кровотечений после удаления зуба, небольшого хирургического вмешательства или травмы. Аспирин подавляет агрегацию тромбоцитов, входящую в процесс свертывания крови; другие NSAID — опять-таки за исключением салицилата натрия — также угнетают функцию тромбоцитов.

Действие NSAID состоит в ингибировании синтеза простагландинов O2 и Н2 Последний в тромбоцитах превращается в тромбоксан В2, обладающий сильным сосудосуживающим эффектом и вызывающим агрегацию тромбоцитов. В то же время в клетках эндотелия, выстилающих кровеносные сосуды, те же интермедиаты синтеза простагландинов используются для образования мощного сосудорасширяющего агента — простациклина.

Эти открытия дают основания применять аспирин для предотвращения инсульта и сердечных приступов: определенные дозы могут препятствовать образованию тромбоксана, не затрагивая синтез простациклина. Аспирин необратимо инактивирует простагландин Н-синтазу. Тромбоциты не способны производить больше этого фермента и, соответственно, прекращается синтез тромбоксана. Однако в клетках эндотелия кровеносных сосудов может образовываться новая синтаза, так что синтез простациклина блокируется только в течение нескольких дней.

Важный факт установили Г. Фитцджеральд и Дж. Оатс из Медицинской школы университета Вандербилта; они показали, что аспирин в дозах менее одной таблетки в день может необратимо блокировать простагландин Н-синтазную активность тромбоцитов в воротной вене (собирающей кровь от кишечника и несущей ее через печень), снижая тем самым риск образования опасных тромбов до того, как значительные количества аспирина появятся в общем кровотоке, где они могли бы помешать синтезу простациклина.

Никакое другое из открытий, сделанных исходя из гипотезы Вэйна, не имело такого влияния на здоровье людей. Ему обязаны сотни тысяч больных во всем мире, принимающие аспирин для лечения или профилактики инсульта и сердечных приступов.

«Ростагландиновая» гипотеза, несомненно, объясняет эффекты очень низких (противодействующих образованию тромбов) и средних (обезболивающих и жаропонижающих) доз аспирина. Правда, были некоторые настораживающие противоречия, но Вэйн и его коллеги дали им логичные объяснения. Например, ацетаминофен не препятствует синтезу простагландинов, но является сильным ингибитором простагландинсинтазы, содержащейся в мозге (что, возможно, объясняет его жаропонижающее действие). И хотя неацетилированные салицилаты примерно в 10 раз менее эффективны, чем аспирин, в отношении простагландинсинтазы in vitro (это указывает на то, что они, скорее всего, непригодны в качестве обезболивающих средств), изучение метаболизма простагландинов показало, что салицилат натрия действительно может ингибировать синтез простагландинов в организме.

Однако теория Вэйна, согласно которой локальное образование простагландинов приводит к воспалению, имеет только частичное обоснование. Для проявления противовоспалительного эффекта салицилатов требуются гораздо большие их дозы, чем для обезболивающего действия. Из этого противоречия следует, что либо простагландинсинтаза в клетках, обеспечивающих воспалительную реакцию, относительно нечувствительна к аспирину, либо его противовоспалительные свойства при более высоких концентрациях обусловлены иным механизмом действия, чем торможение синтеза простагландинов.

Свойства салицилата натрия и ацетаминофена дают дополнительные указания на то, что клинические эффекты подобных аспирину соединений не связаны с ингибированием синтеза простагландинов. Салицилат натрия обладает многими анальгетическими свойствами аспирина, но не способен ингибировать синтез простагландинов в препаратах разрушенных клеток при тех концентрациях,
которые могут быть достигнуты в организме. Он также не влияет на функции тромбоцитов и не способствует кровотечению. Наиболее широко используемое в настоящее время болеутоляющее и жаропонижающее лекарство — ацетаминофен — также не ингибирует синтез простагландинов, не препятствует свертыванию крови и не снимает воспаление. По-видимому, эффективное облегчение боли и лихорадочного состояния может быть вовсе не связано с торможением синтеза простагландинов.

Скорее всего, широкий спектр действия NSAID обусловлен теми их физическими свойствами, благодаря которым они нарушают взаимодействия в биологических мембранах. Молекулы NSAID представляют собой планарные анионы, обладающие сродством к липидной среде, каковой является липидный слой плазматической (окружающей клетку) мембраны. Более того, чем кислее среда (а понижение рН характерно для участков воспаления), тем выше липофильность NSAID. Неудивительно поэтому, что они влияют на многие функции клеток, участвующих в воспалительной реакции.

Например, аспирин влияет на поглощение жирных кислот и их включение в клеточные мембраны в культурах человеческих моноцитов и макрофагов. Салицилаты также подавляют транспорт анионов через различные клеточные мембраны. Наконец, NSAID тормозят метаболизм в костной ткани и ингибируют синтез протеогликанов, которые формируют матрикс хряща; причем механизм этих эффектов не связан с ингибированием простагландинсинтазы. Последнее обстоятельство не просто подрывает «простагландиновую» гипотезу — оно весьма важно в клинической практике.

Исследования, проведенные недавно в моей лаборатории, вскрыли альтернативный механизм действия подобных аспирину препаратов: есть основания полагать, что эти соединения мешают агрегации нейтрофилов в ответ на определенные стимулы. Эти клетки наиболее многочисленны в очагах острого воспаления; они образуют первую линию защиты против проникающих в организм чужеродных агентов (бактерий и др.) и в то же время являются одним из первых факторов поражения тканей при аутоиммунных заболеваниях, например, при ревматоидном артрите. Нейтрофилы повреждают ткани, выделяя протеиназы (ферменты, расщепляющие белки), а также специфические для воспалительной реакции пептиды, активные формы кислорода (О2 и Н2О2) и жирные вещества, обладающие раздражающим действием -фактор активации тромбоцитов и лейкотриен В4.

В течение 5 секунд после контакта с соединениями, вызывающими воспалительную реакцию — иммунными комплексами, компонентами системы комплемента (каскада ферментов и биологически активных пептидов, взаимодействующих с антителами и участвующих в инициации иммунного ответа) и другими агентами, называемыми хемоаттрактантами (поскольку они привлекают нейтрофилы и другие клетки к участку воспаления) — нейтрофил превращается в секреторную клетку, способную вызывать повреждение ткани. Одна из первых стадий процесса повреждения ткани — агрегация нейтрофилов в результате адгезии (слипания) клеток. Благодаря гомотипической адгезии между нейтрофилами и гетеротипической адгезии нейтрофилов со стенками сосудов клетки выходят из кровотока и участвуют в воспалительном процессе.

NSAID и салицилаты в терапевтических концентрациях ингибируют межклеточную адгезию нейтрофилов человека. Близкие концентрации салицилата натрия и аспирина влияют на нейтрофилы одинаково, хотя их действие на простагландинсинтазу значительно различается. Поэтому представляется вероятным, что противовоспалительный эффект обусловлен способностью этих соединений подавлять гомотипическую и гетеротипическую адгезию нейтрофилов, а не влиянием на простагландинсинтазу.

Об ингибирующем действии NSAID на активность нейтрофилов свидетельствуют также клинические наблюдения. Функции нейтрофилов, взятых у пациентов, получавших терапевтические дозы индометацина, пироксикама или ибупрофена, значительно ослаблены. У больных ревматоидным артритом через 10 дней лечения пироксикамом нейтрофилы из синовиальной жидкости суставов производят меньше супероксиданиона (эта ионная форма молекулярного кислорода очень реакционноспособна и повреждает клетки). У здоровых добровольцев, принимавших ибупрофен и пироксикам в течение 3 дней, нейтрофилы утрачивали способность к нормальной агрегации в ответ на хемоаттрактанты.

Все NSAID подавляют гомотипическую адгезию нейтрофилов, но различаются по своему влиянию на другие функции этих клеток. Так, пироксикам ингибирует образование супероксиданиона нейтрофилами, инкубированными в присутствии хемоаттрактантов, ибупрофен же таким действием не обладает. Пироксикам и индометацин ингибируют образование супероксиданиона также в препаратах разрушенных клеток, а салицилат натрия, ибупрофен и меклофенамат нет.

Гипотеза Вэйна еще более сдала свои позиции в свете полученных в ряде лабораторий (в том числе в моей) данных о том, что стабильные простагландины Е2 и12могут не только способствовать воспалительной реакции, но и оказывать противовоспалительное действие. Как показали Р. Зурьер из Медицинской школы Пенсильванского университета и другие исследователи, стабильные простагландины в высоких дозах подавляют воспалительный процесс у животных, больных артритом, а много меньшие дозы снимают воспаление, вызванное локальным раздражением кожи. Еще в начале 1970-хгодов выяснилось, что простагландины типа Е, а также I2 подавляют активацию m vitro не только тромбоцитов, но и участвующих в воспалении клеток, таких как нейтрофилы, моноциты и макрофаги.

Парадоксально, что как NSAID, так и простагландины типа Е оказывают одинаковое тормозящее действие на активацию нейтрофилов и тромбоцитов. Добавление пироксикама к нейтрофилам человека, предварительно инкубированных с хемоаттрактантами, может приводить к снижению производства супероксиданиона примерно на 40%. Однако добавление простагландинов Е1 или Е2 в концентрациях 10’9—10’6 М не снимает торможения, вызванного пироксикамом, как можно было бы ожидать исходя из того, что простаглан-дины способствуют воспалению; наблюдается, напротив, ослабление образования супероксиданиона еще на 40%.Недавно проведенные исследования действия производного простагландина Е1 называемого мисопростолом, который весьма полезен в клинической практике, также показали, что между NSAID и простагландинами имеет место синергизм, а не антагонизм.

NSAID и простагландины также сходно влияют на образование таких вторичных посредников как кальций и циклический аденозинмонофосфат, участвующие в передаче сигналов в клетке. Эффект повышения внутриклеточной концентрации кальция в нейтрофилах человека, вызываемый хемоаттрактантами, ослабляется как индометацином, так и в результате предварительной обработки клеток простагландином Е2. Повышение уровня сАМР в нейтрофилах под действием хемоаттрактантов незначительно для того, чтобы обеспечить их эффект. Но простагландины сильнее увеличивают внутриклеточную концентрацию сАМР, что противодействует процессу активации клетки. NSAID тоже усиливают эффект повышения уровня сАМР внутри клеток под действием хемоаттрактантов.

Некоторые эффекты NSAID обусловлены их влиянием на связывание клетками хемоаттрактантов и других стимулирующих агентов. Эти препараты блокируют связывание по крайней мере некоторых таких лигандов с их рецепторами в клеточной мембране, тогда как ацетаминофен, не способный подавлять агрегацию клеток, не влияет и на связывание лигандов.

Влияние NSAID на связывание хемоаттрактантов, однако, недостаточно для объяснения их действия на нейтрофилы. NSAID подавляют активацию клеток в ответ на такие лиганды, как пептид С5а (являющийся хемоаттрактантом), фактор активации тромбоцитов и лейкотриен В4, связывание которых они не затрагивают. NSAID подавляет активацию в ответ и на другие стимулы. H. Перес из Калифорнийского университета в, Сан-Франциско показал, что меклофенамат , например, подавляет функции нейтрофилов, индуцируемые С5а, но не влияет на связывание радиоактивно меченного С5а.

Так как NSAID представляют собой жирорастворимые кислоты, можно ожидать, что они могут влиять на процессы в мембранах, зависящие от общей подвижности мембранных липидов. Салицилаты в низкой концентрации уменьшают вязкость клеточной мембраны нейтрофилов, а пироксикам и индометацин увеличивают вязкость. Болеутоляющий препарат ацетаминофен не влияет ни на вязкость клеточной мембраны, ни на передачу через нее химических сигналов.

Исследования на очищенных мембранных препаратах и на интактных нейтрофилах показали, что NSAID влияют на те функции, которые зависят от так называемых О-белков, участвующих в передаче сигналов через клеточные мембраны. Первые доказательства этого были получены в экспериментах, в которых клетки подвергались воздействию коклюшного токсина. Это вещество нарушает передачу сигнала в различных клетках, включая нейтрофилы, путем изменения определенных G-белков в плазматической мембране. После воздействия коклюшного токсина в нейтрофилах падает образование супероксиданиона, вызываемое хемоаттрактантами.

Салицилат натрия сходно подавляет образование супероксиданиона, хотя его эффект слабее. Однако после инкубации одновременно и с коклюшным токсином, и с салицилатом натрия клетки восстанавливают свою способность производить супероксиданион, блокированную токсином. Этот парадоксальный эффект свидетельствует о том, что салицилат мешает действию коклюшного токсина на уровне G-белка; следовательно, салицилаты также должны взаимодействовать с G-белком в клеточной мембране.

Кроме Того, салицилаты и такие NSAID, как пироксикам и индометацин, блокируют индуцируемое коклюшным токсином изменение G-белка в препаратах очищенных мембран неЙтрофилов. Салицилаты и пироксикам частично подавляют ряд других чувствительных к коклюшному токсину процессов, сопровождающих активацию клеток.
Все эти эффекты NSAID никак не связаны с синтезом простагландинов. Последним ударом по «простагландиновой» гипотезе стали данные об одном из наиболее примитивных и древних существ — морской губке Microciona prolifera. Это животное, произошедшее более миллиарда лет назад, явилось уникальной моделью для исследования противовоспалительного действия NSAID.

На активацию клеток губки в процессе их агрегации стабильные простагландины не влияют, и эти клетки не содержат ферменты, которые могли бы синтезировать простагландины. Тем не менее NSAID (но не ацетаминофен) подавляют агрегацию клеток Microciona prolifera точно так же, как нейтрофилов. Отдельные клетки губки агрегируют в ответ на видоспецифичное химическое вещество с молекулярной массой около 20 млн. дальтон, обозначаемое MAF. NSAID подавляют агрегацию клеток Microciona prolifera в ответ на MAF в тех же концентрациях, в которых они действуют на агрегацию нейтрофилов. Так как морские губки неспособны к синтезу простагландинов, ясно, что этот эффект NSAID, как и их действие у насекомых, растений и человека, вряд ли связаны с ингибированием синтеза простагландинов.

«Простагландиновая» гипотеза Вэйна частично объясняет биологические эффекты аспирина и подобных ему препаратов, но еще многое остается неясным в молекулярных механизмах воздействия этих соединений на клетки. Тем не менее знаменательно, что их изучение уже выявило некоторые биохимические пути, общие для живых организмов, разделенных миллиардами лет эволюции.

Читайте также:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *