Aktivita mikrozomálnych enzýmov hepatocytov inhibuje. Pečeňové enzýmy

METABOLIZMUS PEČENE A LIEKOV

Mikheeva O.M.

Štátna inštitúcia Centrálny výskumný ústav gastroenterológie, Moskovské oddelenie zdravotníctva

Mikheeva Olga Mikhailovna 111123, Moskva, sh. Enthusiastov, 86 E-mail: [chránený e-mailom]

Lieky sa metabolizujú v pečeni, aby sa zmenila ich biologická aktivita za vzniku vo vode rozpustných metabolitov, ktoré sa vylučujú z tela žlčou a močom. Rozsah metabolizmu liečiva je určený enzýmovou kapacitou každého liečiva. Enzýmový systém P450 sa nachádza v mikrozomálnej frakcii hepatocytov. Schopnosť tela metabolizovať lieky je zmenená inými látkami.

Pri ochoreniach pečene sa klírens liečiv znižuje a ich polčas sa zvyšuje v dôsledku zníženej extrakcie hepatocytmi. Lieky s vysokou extrakciou pečene majú riziko predávkovania. Keď sa metabolické schopnosti hepatocytu znížia na 70%, obsah liekov s nízkou extrakciou pečene v krvi sa zvyšuje, ale riziko predávkovania je nízke.

Kľúčové slová: metabolizmus; cytochróm P450; hepatocytové mikrozómy; indukcia; inhibícia. SÚHRN

Metabolizmus pečene má za cieľ zmeniť biologickú aktivitu liečiv tak, aby boli vo vode rozpustné, aby sa mohli vylučovať žlčou a močom. Stupeň metabolizmu závisí od fermentačnej kapacity každého liečiva (fermentačný systém P450 je lokalizovaný v mikrozomálnej frakcii hepatocytu). Metabolická schopnosť sa mení aj vplyvom iných látok. Choroby pečene vedú k zníženiu klírensu liečiva a k predĺženiu času semiexkrécie v dôsledku zníženia metabolizmu pečene. Preto dražé zvyčajne podliehajúce intenzívnemu metabolizmu pečene vyžadujú vysoké riziko predávkovania pri ochoreniach pečene. Na druhej strane neexistuje žiadne riziko predávkovania, ak sa používajú lieky s nízkym metabolizmom pečene.

Kľúčové slová: metabolizmus; cytochróm P450; hepatocytové mikrozómy; indukcia; inhibícia.

Metabolizmus (biotransformácia) je komplex fyzikálno-biochemických zmien, ktoré lieky podstupujú v pečeni, aby sa znížila rozpustnosť tukov a zmenila sa biologická aktivita.

Väčšina liekov je rozpustná v tukoch a nemožno ich z tela vylúčiť. Transformácia týchto liečiv je nevyhnutná za vzniku vo vode rozpustných metabolitov, ktoré sa z tela vylučujú žlčou a močom.

Farmakologicky aktívne liečivo sa môže premeniť na inú účinnú látku a metabolity niektorých liečiv

môžu byť menej aktívne a menej toxické ako materské zlúčeniny. Biotransformácia iných liekov vedie k tvorbe metabolitov, ktoré sú aktívnejšie v porovnaní s liekmi zavedenými do tela.

Stupeň metabolizmu liečiv je určený kapacitou enzýmov pre danú látku, rýchlosťou reakcií a absorpciou. Ak sa liek podáva perorálne v malej dávke a kapacita enzýmu a rýchlosť metabolizmu sú významné, potom sa väčšina lieku biotransformuje so znížením jeho biologickej dostupnosti. So zvýšením dávky lieku sa enzymatické systémy podieľajú na metabolizme

sú nasýtené a biologická dostupnosť liečiva sa zvyšuje.

V metabolizme liečiv v tele existujú dva typy chemických reakcií: syntetické a nesyntetické.

Syntetické reakcie sú založené na konjugácii liečiv s endogénnymi substrátmi (kyselina glukurónová, octová a sírová, adenosylmetionín, sulfáty, glycín, glutatión, metylové skupiny a voda). Kombinácia týchto látok s liečivami sa vyskytuje prostredníctvom funkčných skupín: hydroxyl, karboxyl, amín, epoxid. Po ukončení reakcie sa molekula liečiva stáva polárnejšou a ľahšie sa odstraňuje z tela.

Počas nesyntetických premien sa molekuly liečiva s pôvodne farmakologickou aktivitou menia oxidáciou, redukciou a hydrolýzou smerom k zníženiu, zvýšeniu alebo úplnej strate aktivity.

Nesyntetické reakcie metabolizmu liečiv sú rozdelené do dvoch skupín: nemikrozomálne a mikrozomálne.

Nemikrozomálne enzýmy biotransformujú malý počet liečiv v pečeni konjugáciou (okrem glukuronidu), redukciou a hydrolýzou (napríklad kyselina acetylsalicylová).

Väčšina mikrozomálnych biotransformačných procesov prebieha v pečeni reakciou oxidácie, redukcie a hydrolýzy. Oxidácia je proces pridávania atómu kyslíka k molekule liečiva a/alebo odstránenia atómu vodíka. Redukcia je proces pridávania atómu vodíka k molekule liečiva a/alebo odstraňovania atómu kyslíka. Hydrolýza je proces pridávania vody.

Lieky rozpustné v tukoch prechádzajú mikrozomálnou transformáciou, prenikajú cez membrány endoplazmatického retikula hepatocytov a viažu sa na cytochrómy.

Existujú dve fázy metabolizmu liečiva.

V prvej fáze metabolizmu dochádza za účasti enzýmov k procesu hydroxylácie, oxidácie, redukcie alebo hydrolýzy. V molekule sa objavuje chemicky aktívny radikál, na ktorý sa v druhej fáze naviaže konjugačná molekula.

Hemoproteínový systém P450 sa nachádza v mikrozomálnej frakcii hepatocytov – hladkom endoplazmatickom retikule. Zahŕňa monooxygenázy, cytochróm C reduktázu, cytochróm P450.

Cytochróm P450 (cyto - cytoplazma, chróm - farba, P - pigment a absorbovaná vlnová dĺžka 450 nm) je takto pomenovaný, pretože pri dlhodobom používaní fenobarbitalu hepatocyty syntetizovali pigment obsahujúci hém, po vystavení oxidu uhoľnatému absorbovali svetlo s vlnovou dĺžkou 450 nm.

Asi 10 z 50 identifikovaných izoforiem enzýmu P450, ktorého štruktúra je kódovaná samostatným génom, ovplyvňuje metabolizmus liečiv v ľudskom tele. Každá molekula cytochrómu P450 má substrátové miesto, ktoré môže viazať liečivá. U ľudí metabolizmus liečiv zabezpečujú cytochrómy patriace do troch rodín: P450-1, -II, -III.

Účinok cytochrómov P450 prebieha jednou z dvoch kompetitívnych ciest: metabolickou detoxikáciou alebo aktiváciou.

Enzymatická aktivita hepatocytu závisí od predchádzajúcej medikamentóznej terapie existujúcich ochorení pečene a genetiky, čo vysvetľuje hepatotoxický selektívny účinok u niektorých pacientov.

Enzýmová aktivita môže byť intenzívna alebo slabá, metabolizmus liečivých látok prebieha rýchlo alebo pomaly.

Lieky metabolizované CYP2D6 majú úzky terapeutický index, to znamená, že medzi dávkou potrebnou na dosiahnutie terapeutického účinku a toxickou dávkou je malý rozdiel. So zvýšením koncentrácie liečiva môže dôjsť k toxickému účinku, pri znížení môže dôjsť k strate jeho účinnosti.

Cytochróm CYP3A4 je hlavný pečeňový enzým (tvorí 60 % z celkového počtu cytochrómov), metabolizuje 60 % liečiv, patrí do rodiny cytochrómov 3, podrodiny A, je kódovaný génom 4 a je zodpovedný za indukciu alebo inhibíciu mikrozomálnych enzýmov.

V druhej fáze biotransformácie sa liečivá alebo ich metabolity spájajú s jednou vo vode rozpustnou molekulou (glutatión, sulfát, glukuronidy), čím strácajú svoju biologickú aktivitu. V dôsledku toho vznikajú vo vode rozpustné konjugáty, ktoré sú eliminované obličkami alebo, ak ich relatívna molekulová hmotnosť presiahne 200 kDa, žlčou.

Kyselina glukurónová, vytvorená z glukózy, je dôležitá konjugačná látka, ktorá je rozpustná vo vode. Konjugáciou látok s kyselinou glukurónovou dochádza k tvorbe polárnych zlúčenín, ktoré sú menej toxické v porovnaní s pôvodnými nekonjugovanými produktmi prvého stupňa.

Vrodená nedostatočnosť tvorby konjugátov s bilirubínom spôsobuje hyperbilirubinémiu so zvýšením hladiny nekonjugovaného bilirubínu (Gilbertov syndróm).

Schopnosť tela metabolizovať lieky je zmenená inými látkami. Keď dve aktívne liečivá súťažia o rovnaké väzbové miesto na enzýme, metabolizmus liečiva s menšou aktivitou sa spomalí a doba jeho účinku sa predĺži.

Existujú lieky, ktoré môžu zmeniť pôsobenie enzýmov a spôsobiť rýchlu alebo pomalú inaktiváciu iných liekov. Preto musí lekár zmeniť ich dávku, aby kompenzoval tento účinok.

Počas indukcie liek stimuluje syntézu alebo znižuje deštrukciu enzýmov zapojených do metabolizmu iného lieku. Látky indukujúce enzýmy sa rozpúšťajú v tukoch a slúžia ako substráty pre enzýmy, ktoré indukujú. Lieky, ktoré zvyšujú aktivitu cytochrómu P450, sa nazývajú stimulanty. V dôsledku toho sa zvyšuje rýchlosť metabolizmu samotného liečiva, ktoré vyvolalo indukciu enzýmu, ako aj iných liečivých látok metabolizovaných za jeho účasti.

Indukcia enzýmov je charakterizovaná zvýšením ich počtu a aktivity, ktorá je sprevádzaná hypertrofiou endoplazmatického retikula pečeňových buniek, v ktorých sú lokalizované metabolizujúce enzýmy.

Zvýšenie obsahu enzýmov systému cytochrómu P450 v dôsledku indukcie vedie k zvýšeniu produkcie toxických metabolitov.

Konzumácia alkoholu zvyšuje toxicitu paracetamolu v dôsledku indukcie P450-3a (P450-P-E1), ktorý hrá dôležitú úlohu pri tvorbe toxických metabolitov.

Náhle vysadenie alebo ukončenie expozície induktoru vedie k zvýšeniu plazmatických koncentrácií liečiva, ktoré bolo predtým značne metabolizované. Keď fajčiari kávy prestanú fajčiť, plazmatické koncentrácie kofeínu sa zvýšia v dôsledku zníženej aktivity CYP1A2, čo má za následok bolesti hlavy a nepokoj.

Stimulácia metabolizmu v tele sa týka mechanizmov adaptácie na účinky cudzích látok nachádzajúcich sa v prostredí.

Indukcia enzýmov sa považuje za faktor zodpovedný za individuálne rozdiely v účinnosti lieku. Môže sa vyvinúť tolerancia na liekovú terapiu, pretože účinná dávka je na pozadí induktorov nedostatočná.

V prípade vrodenej nekonjugovanej hyperbilirubinémie (Gilbertov syndróm) možno žltačku vyrovnať pomocou induktorov.

Indukcia enzýmov, ktoré metabolizujú lieky, sa uskutočňuje pitím kávy, čaju, alkoholu a fajčením.

Dlhodobé užívanie lieku vedie k indukcii enzýmov, ktoré ho metabolizujú, v dôsledku čoho sa jeho metabolizmus zvyšuje 2-4 krát.

Rýchlosť vývoja a reverzibilita indukcie enzýmov závisí od induktora a rýchlosti syntézy nových enzýmov. Tento adaptačný proces je pomalý a trvá niekoľko dní až niekoľko mesiacov.

Na rozdiel od fenobarbitalu, ktorého pôsobenie ako induktora si vyžaduje niekoľko týždňov na rozvoj, rifampicín pôsobí ako induktor po 2-4 dňoch a svoje maximum dosiahne po 6-10 dňoch. Enzýmová indukcia spôsobená rifampicínom vedie k výrazným interakciám s warfarínom a verapamilom, čo si vyžaduje sledovanie pacienta a úpravu dávky.

Inhibícia metabolizmu liečiv spôsobuje liekové interakcie, čo vedie k nežiaducemu zvýšeniu koncentrácie liečiva v krvi. K tomu dochádza, keď dve liečivá súťažia o väzbu na rovnaký enzým. Niektoré lieky sa metabolizujú ako prvé, potom druhé, až kým enzýmy P450 nedokončia pôsobenie na prvom. Druhý liek stráca schopnosť metabolizmu a nadmerne sa hromadí v tele.

Ak látka inhibuje cytochróm, potom tiež mení metabolizmus liečiva.

Tento účinok má predĺžiť polčas liečiva a zvýšiť jeho koncentráciu. Niektoré inhibítory (erytromycín) ovplyvňujú niekoľko izoforiem enzýmov naraz. Čím vyššia je dávka inhibítora, tým rýchlejšie nastáva jeho účinok a tým je výraznejší. Inhibícia sa vyvíja rýchlejšie ako indukcia a možno ju zaznamenať 24 hodín po podaní inhibítorov. Inhibícia izoformy 3A je bežná a spôsobuje ju veľké množstvo liekov (nifedipín, nikardipín, verapamil a erytromycín). Sú to rýchlo reverzibilné inhibítory. Spôsob podávania liečiva ovplyvňuje rýchlosť vývoja a závažnosť inhibície aktivity enzýmu. Ak sa liek podáva intravenózne, interakcia sa vyvinie rýchlejšie.

Typickými inhibítormi sú cimetidín a ranitidín.

Ak majú inhibítor a liečivo krátky polčas, interakcia bude najväčšia v dňoch 2-4. Rovnaký čas bude potrebný na ukončenie interakčného efektu. V prípade súčasného užívania warfarínu a amiodarónu bude trvať viac ako mesiac, kým sa zastaví inhibičný účinok, ktorý je spojený s dlhým polčasom rozpadu amiodarónu.

Etanol a hormóny (testosterón, aldosterón, estradiol, progesterón, hydrokortizón) inhibujú metabolickú aktivitu liečiva v oxidázovom systéme hepatocytových mikrozómov, pretože ich metabolizmus prebieha prostredníctvom enzýmov cytochrómu P450.

Liečivá látka alebo jej metabolit interaguje s proteínovými molekulami pečeňového parenchýmu a hrá úlohu hapténu. Cieľom sa stáva proteín so zmenenou štruktúrou

č. 01/2011 EXPERIMENTÁLNE A KLINICKÉ

pre imunitnú agresiu. Membrána hepatocytu obsahuje izoenzýmy P450, ktorých indukcia vedie k tvorbe protilátok a imunitnému poškodeniu hepatocytu.

V prítomnosti genetického defektu v pečeni sa liek mení na toxický metabolit, viaže sa na bunkový proteín (glutatión), čo vedie k nekróze hepatocytu a tiež stimuluje tvorbu antigénu (hapténu) a senzibilizuje T- lymfocyt, ktorý spúšťa imunitnú hepatotoxicitu.

Opakované podávanie lieku vedie k zvýšeniu imunitnej odpovede.

Genetické rozdiely v aktivite enzýmov spôsobujú vývoj idiosynkrázie k lieku, sprevádzané objavením sa autoprotilátok, ktoré interagujú s mikrozómami pečene.

Pri užívaní mierneho množstva liekov všetky systémy kompenzačne zvyšujú svoju aktivitu, avšak pri ochoreniach pečene sa ich aktivita znižuje a schopnosť hepatocytov metabolizovať lieky je narušená v dôsledku zmien v procesoch oxidácie a glukuronidácie.

Pri ochoreniach pečene sa klírens liekov znižuje a ich polčas sa zvyšuje v dôsledku zníženia ich extrakcie hepatocytmi a zvýšenia distribučného objemu.

Všetky lieky podávané perorálne prechádzajú pred vstupom do systémového obehu pečeňou, preto sa delia na dve skupiny – s vysokým a nízkym hepatálnym klírensom.

Zvyčajné dávky liekov s vysokou extrakciou pečene majú vysoké riziko predávkovania, pretože môžu spôsobiť závažné toxické účinky pri cirhóze pečene. Nebezpečenstvo akumulácie je veľké pri opakovanom podávaní liekov. U takýchto pacientov sa majú dávky lieku znížiť podľa zníženia prietoku krvi pečeňou.

Klírens týchto liekov pri absencii ochorenia pečene závisí od intenzity prietoku krvi pečeňou a od charakteristík metabolických transformácií. Normálne, po prechode pečeňou perorálne užívaného lieku tohto

skupiny, jeho koncentrácia v krvi pečeňovej žily je malým percentom koncentrácie v portálnej žile, to znamená, že už v tomto štádiu sa významná časť liečiva metabolizuje. Znížená extrakcia liečiva je uľahčená prítomnosťou portosystémového a intrahepatálneho skratu, v dôsledku čoho značná časť liečiva z gastrointestinálneho traktu vstupuje do celkového krvného obehu a obchádza pečeň. So znížením prietoku krvi v pečeni a znížením metabolických schopností pečene sa koncentrácia liečiva v plazme zvyšuje. Keď sa teda uvoľňovanie liečiva pečeňou zníži z 95 na 90 %, jeho koncentrácia v plazme sa zvýši 2-krát.

Druhou skupinou látok sú lieky s nízkou extrakciou pečene. Pri poklese metabolických schopností hepatocytu na 70 % v krvi sa obsah liečiv tejto skupiny po podaní jednorazovej dávky zvyšuje, takže riziko predávkovania je malé, ale metabolická nedostatočnosť pri dlhodobom podávaní liekov tzv. táto skupina spôsobuje ich hromadenie. Hepatálny klírens liekov druhej skupiny závisí od kapacity enzymatických systémov pečene.

Ak sú všetky enzýmy zapojené do metabolizmu liečiva v dôsledku jeho veľmi veľkej dávky, rýchlosť metabolizmu sa stane maximálnou a nezávisí od koncentrácie v krvi a dávky liečiva, potom ide o kinetiku nultého rádu. V kinetike prvého rádu je rýchlosť metabolizmu liečiva priamo úmerná jeho koncentrácii v krvi, keď je do procesu zapojená malá časť metabolizujúcich enzýmov. Keď sa koncentrácie liečiva v krvi znížia, kinetika sa môže zmeniť z kinetiky nultého rádu na kinetiku prvého rádu.

Každý človek má teda svoj vlastný metabolizmus liečivých látok, ktorý sa líši od metabolizmu iných ľudí. Individuálne charakteristiky závisia od genetických faktorov, veku, pohlavia, funkcie pečene, diéty pacienta a sprievodnej farmakoterapie.

LITERATÚRA

1. Belousov Yu. B., Leonova M. V. Úvod do klinickej farmakológie. - M.: Med. tlačová agentúra, 2002. - 95 s.

2. Belousov Yu. B., Moiseev V. S., Lepakhin V. K. Klinická farmakológia a farmakoterapia. - M.: Universum Publishing, 1997. - Vydanie. 2. - 530 s.

3. Belousov Yu. B., Moiseev V. S., Lepakhin V. K. Klinická farmakológia a farmakoterapia. - M:. Universum Publishing, 2000. - 67 s.

4. Belousov Yu. B., Khanina N. Yu. Prístupy k výberu dávky liekov u pacientov s cirhózou pečene // Farmateka. - 2006. - Číslo 1. - S. 76-84.

5. Karkishchenko N. N., Khoronko V. V., Sergeeva S. A., Karkishchenko V. N. Farmakokinetika. - Rostov na Done: Phoenix, 2001. - 384 s.

6. Kukes V. G., Starodubtsev A. K. Klinická farmakológia a farmakoterapia. - M.: GEOTAR-Med, 2003. - 227 s.

7. Lawrence D. R. Klinická farmakológia. - M:. Liek,

8. Miroshnichenko I. I. Základy farmakokinetiky. - M.: GEOTAR-Med, 2002. - 186 s.

9. Polunina T.E. Poškodenie pečene spôsobené liekmi // Liečba. lekár. - 2005. - č.3.

10. Shulpekova Yu. O. Poškodenie pečene vyvolané liekmi // Consilium medicum. - 2006. - T. 8, č. 7.

Aktivita mikrozomálnych monooxygenáz, katalyzujúci biotransformáciu xenobiotík v prvej fáze detoxikácie, ako aj aktivita enzýmov zúčastňujúcich sa na konjugačných reakciách, ktoré tvoria druhú fázu detoxikácie, závisí od mnohých faktorov. Napríklad v závislosti od funkčného stavu tela, veku a pohlavia, stravy dochádza k sezónnym a denným výkyvom aktivity atď.

Najvýraznejší vplyv však na fungovanie biochemických systémov, zodpovedné za detoxikačné procesy, sú chemikálie súvisiace s induktormi a inhibítormi mikrozomálnych monooxygenáz. Kombinovaný účinok xenobiotík je často presne určený indukčnými alebo inhibičnými vlastnosťami zlúčenín zahrnutých v kombináciách. Induktory alebo inhibítory mikrozomálnej oxidácie môžu slúžiť ako základ pre prostriedky prevencie a liečby intoxikácií.

V súčasnosti je známych asi 300 chemikálií spojenia, spôsobujúce zvýšenie aktivity mikrozomálnych enzýmov, t.j. induktory. Sú to napríklad barbituráty, bifenyly, alkoholy a ketóny, polycyklické a halogénované uhľovodíky, niektoré steroidy a mnohé ďalšie. Patria do rôznych tried chemických zlúčenín, ale zdieľajú niektoré spoločné črty. Všetky induktory sú teda látky rozpustné v tukoch a vyznačujú sa tropizmom smerom k membránam endoplazmatického retikula.

Induktory sú substráty mikrozomálne enzýmy. Existuje priama súvislosť medzi výkonom induktorov a ich polčasom rozpadu v tele. Induktory môžu mať tiež určitú špecifickosť voči cudzorodým látkam alebo majú široké spektrum účinku. O tom všetkom a ešte oveľa viac sa dočítate v nasledujúcich knihách a monografiách.

Mnohé z toho, čo bolo povedané vyššie, platí aj pre inhibítory mikrozomálnej monooxygenázy Inhibítory zahŕňajú látky zo širokého spektra tried chemických zlúčenín. Na jednej strane to môžu byť veľmi zložité organické zlúčeniny a na druhej strane jednoduché anorganické zlúčeniny, ako sú ióny ťažkých kovov. Konkrétne sme opísali a v praxi aplikovali inhibítor metabolizmu xenobiotík, hydrazínsulfát, s cieľom zvýšiť protinádorovú aktivitu známych protinádorových liečiv.

Použitie inhibítorov na zvýšenie aktivity sa považuje za sľubné pesticídy. V oboch prípadoch je modifikačný účinok inhibítorov založený na oddialení alebo zabránení metabolizmu materských zlúčenín, čo pri voľbe vhodnej dávky a režimu inhibítorov umožňuje meniť silu a kvalitu účinku.

Mechanizmus účinku: metabolické inhibítory rozdelené do 4 skupín. Do prvej skupiny patria reverzibilné inhibítory priameho pôsobenia: sú to estery, alkoholy, laktóny, fenoly, antioxidanty atď. Druhú skupinu tvoria reverzibilné inhibítory nepriameho pôsobenia, ovplyvňujúce mikrozomálne enzýmy cez medziprodukty ich metabolizmu tvorbou komplexov s cytochrómom P -450. Do tejto skupiny patria deriváty benzénu, alkylamíny, aromatické amíny, hydrazíny atď.. Do tretej skupiny patria ireverzibilné inhibítory, ktoré ničia cytochróm P-450 – sú to polyhalogénované alkány, deriváty olefínov, deriváty acetylénu, zlúčeniny obsahujúce síru atď.

Nakoniec štvrtá skupina zahŕňa inhibítory inhibíciou syntézy a/alebo urýchlením rozpadu cytochrómu P-450. Typickými predstaviteľmi skupiny sú ióny kovov, inhibítory syntézy bielkovín a látky ovplyvňujúce syntézu hemu.

Zatiaľ sme len diskutovali o mikrozomálnych metabolických mechanizmoch xenobiotiká. Existujú však aj iné, extramikrozomálne mechanizmy.Ide o druhý typ metabolických premien, zahŕňa reakcie nemikrozomálnej oxidácie alkoholov, aldehydov, karboxylových kyselín, alkylamínov, anorganických sulfátov, 1,4-naftochinónov, sulfoxidov, organických disulfidy, niektoré estery, s jeho pomocou hydrolýza esterových a amidových väzieb, ako aj hydrolytická dehalogenácia Niektoré z enzýmov podieľajúcich sa na extramikrozomálnom metabolizme xenobiotík sú uvedené nižšie: monoaminooxidáza, diaminooxidáza, alkoholdehydrogenáza, aldehyddehydrogenáza, aldehyd oxidáza, xantínoxidáza, esterázy, amidázy, peroxidázy, katalázy atď. Týmto spôsobom sa metabolizujú prevažne vo vode rozpustné látky xenobiotiká Nižšie uvádzame niekoľko príkladov.

Alifatické alkoholy a aldehydy sa metabolizujú hlavne v pečeni cicavcov.Takže 90-98% etanolu vstupujúceho do tela sa metabolizuje v pečeňových bunkách a len 2-10% v obličkách a pľúcach. V tomto prípade časť etanolu vstupuje do glukuronidových konjugačných reakcií a vylučuje sa z tela; druhá časť podlieha oxidačným premenám. Pomer týchto procesov závisí od druhu zvieraťa, od chemickej štruktúry alkoholu a od jeho koncentrácie. Pri vystavení nízkym koncentráciám alifatických alkoholov je hlavnou cestou ich biotransformácie v organizme oxidačná cesta pomocou alkoholdehydrogenázy.

Väčšinou extramikrozomálny metabolický mechanizmus používa sa na detoxikáciu kyanidu. V tomto prípade je hlavnou reakciou vytesnenie sulfitovej skupiny z molekuly tiosíranu kyanoskupinou. Výsledný tiokyanát je prakticky netoxický.

Rozdelenie detoxikačných mechanizmov na mikrozomálne a extramikrozomálne je trochu ľubovoľné. Metabolizmus viacerých skupín chemických zlúčenín môže byť zmiešaný, ako vyplýva z príkladu s alkoholmi. Ako bolo stručne opísané vyššie, monooxygenázový systém obsahujúci cytochróm P-450 vo forme jeho rôznych izoforiem chráni vnútorné prostredie tela pred akumuláciou toxických zlúčenín v ňom. Účasť na prvej fáze metabolizmu xenobiotík – premene nízkomolekulárnych xenobiotík s nízkou rozpustnosťou vo vode na rozpustnejšie zlúčeniny – uľahčuje ich odstránenie z tela. Táto funkcia však môže predstavovať aj vážne nebezpečenstvo pre organizmus, čo nie je až také zriedkavé.

Faktom je, že mechanizmus oxidačných reakcií zabezpečuje tvorbu intermediárnych reaktívnych metabolitov v tele dvoch typov. V prvom rade sú to produkty čiastočnej redukcie kyslíka: peroxid vodíka a superoxidové radikály, ktoré sú zdrojom najreaktívnejších hydrofilných radikálov. Posledne menované sú schopné oxidovať širokú škálu molekúl v bunke. Ďalším typom sú reaktívne metabolity oxidovateľných látok. Aj v malých množstvách môžu mať tieto metabolity určité vedľajšie účinky: karcinogénne, mutagénne, alergénne a iné, ktoré sú založené na ich schopnosti kovalentne sa viazať na biologické makromolekuly – proteíny, nukleové kyseliny, lipidy biomembrán. Pozornosť tu naznačeným okolnostiam bola venovaná nie tak dávno a hlavne vďaka rozvoju predstáv o molekulárnych mechanizmoch detoxikačných procesov. Ale boli to práve tieto myšlienky, ktoré umožnili vysvetliť mnohé predtým nepochopiteľné fakty vysokej toxicity určitých zlúčenín za určitých podmienok.

Na 16. európskom workshope o metabolizme xenobiotík (jún 1998) poskytol množstvo príkladov modifikovanej xenobiotickej toxicity. Najmä 2,6-dichlórmetylsulfonylbenzén (2,6-DCB) tvorí toxické metabolity v čuchovom systéme myší, ale 2,5-DCB nie. Metabolizmus benzénu v pečeni niektorých kmeňov myší vedie k tvorbe toxických metabolitov, zatiaľ čo iné nie, a to závisí od aktivity cytochrómu P-450. Metabolická aktivácia protinádorových zlúčenín sa medzi druhmi líši; rozdiel sa môže týkať aj rôznych jednotlivcov. Izozýmy cytochrómu P-450 určujú rozdiely v kinetike metabolizmu xenobiotík. Na základe vyvinutých koncepcií bol navrhnutý in vitro testovací systém na stanovenie metabolizmu a toxicity xenobiotík vo vzťahu k pečeni, pľúcam, črevám a obličkám rôznych ľudských jedincov. Pri liečbe alkoholizmu disulfiramom je indikované povinné terapeutické monitorovanie: je potrebné predpísať terapeutickú dávku lieku v závislosti od charakteristík jeho metabolizmu u rôznych jedincov a nie v závislosti od telesnej hmotnosti pacienta, ako je obvyklé. Príklady možno vidieť aj v trojzväzkovej Encyklopédii toxikolu.

Biotransformácia je zmena chemickej štruktúry a fyzikálnych vlastností liečiva pôsobením telesných enzýmov. Cieľ: odstránenie xenobiotík premenou nepolárnych lipofilných zlúčenín na polárne hydrofilné (nebudú sa reabsorbovať do obličiek)

Enzýmy:

Mikrozomálne - spojené s malými subcelulárnymi fragmentmi hladkých ER - mikrozómy, ktoré vznikajú pri homogenizácii pečeňového tkaniva alebo čriev, obličiek, pľúc, GM (menej);

Nemikrozomálne - lokalizované v cytosóle, mitochondriách tkaniva pečene, čriev, obličiek, GM, kože, CO;

Metabolizmus liečiv sa delí na: metabolickú transformáciu a biosyntetický (konjugačný)

1) Metabolická premena: oxidácia, redukcia, hydrolýza

Oxidácia: pôsobením mikrozomálneho enzýmového systému (oxidáza zmiešaných funkcií, hlavnou zložkou je cytochróm P450 (hemoproteín s kyslíkom v strede)). Reakcia prebieha za účasti cytochrómreduktázy a NADPH;

RH + O(2) + NADPH + H+ =>ROH + H(2)O + NADP+

Existujú rôzne izoenzýmy cytochrómu, sú zoskupené do rodín a podrodín a označujú sa ako CYP1A1...niektoré sú prísne špecifické, iné nie; najväčšie množstvo liečiv sa metabolizuje v pečeni za účasti CYP3A4;

pod vplyvom nemikrozomálnych enzýmov:

MAO-A: deaminácia katecholamínov

alkoholdehydrogenáza: etanol -> acetaldehyd

xantínoxidáza: hydroxylácia purínových zásad

Obnova: pridanie H+ k molekule liečiva alebo odstránenie O-

mikrozomálne enzýmy (zníženie chloramfenikolu

nemikrozomálne (zníženie chloralhydrátu, črevné mesalazínreduktázy)

Hydrolýza: vedie k pretrhnutiu esterových, amidových a fosfátových väzieb

väčšina nemikrozomálnych enzýmov (esterázy, amidázy, fosfatázy - prokaín, benzokaín)

mikrozomálne enzýmy (amidázy - prokaínamid)

Výsledok metabolickej premeny: znížená toxicita východiskových látok, tvorba aktívnych metabolitov z proliečiv (enalapril, valaciklovir), možná tvorba toxických zlúčenín (paracetamol, inaktivácia - glutatión)

2) Biosyntetická premena: k funkčným skupinám molekúl liečiv alebo ich metabolitov sa pridávajú zvyšky endogénnych zlúčenín (glukurónová, kyselina sírová, glutatión, glycín) alebo vysoko polárne chemické skupiny (acetyl, metyl). Reakcie prebiehajú za účasti mikrozomálnych a nemikrozomálnych enzýmov pečene a iných tkanív (črev...), hlavne transferáz.

kyselina glukurónová: uridín-di-fosfát-glukuronyl-t-f má nízku substrátovú špecifickosť (veľa liečiv, bilirubín, hormóny štítnej žľazy), do čreva sa vylučujú konjugáty so žlčou.

kyselina sírová: sulfo-t-f hlavne fenolové zlúčeniny, katecholamíny, steroidné hormóny, hormóny štítnej žľazy;

glutatión: glutatión-SH-S-t-f v cytosóle, reakcia s epoxidmi, chinónmi, toxický metabolit paracetamolu.

Výsledok biosyntetickej premeny: znížená aktivita a toxicita liečiv (okrem: minoxidilu, morfínu)

Faktory ovplyvňujúce biotransformáciu:

Pohlavie (syntéza mikrozomálnych enzýmov je regulovaná androgénmi => u mužov je ich aktivita vyššia, rýchlejšie sa metabolizujú etanol, estrogény, benzodiazepíny)

Vek (aktivita mikrozomálnych enzýmov dosahuje normálnu úroveň do 1-6 mesiaca života a u starších ľudí klesá)

Stav tela (ochorenie pečene, srdcové zlyhanie, cukrovka, hyper alebo hypotyreóza)

Užívanie iných liekov (induktory mikrozomálnej oxidácie: fenobarbital a rifampicín spôsobujú zníženie terapeutického účinku COC, chronický príjem alkoholu, izoniazid spôsobujú zvýšenie toxicity paracetamolu; inhibítory: cimetidín, makrolidy, azoly, ciprofloxacín spôsobujú zníženie oxidácia warfarínu, azoly spôsobujú zvýšenie nefrotoxického účinku cyklosporínu, omeprazol znižuje účinnosť klopidogrelu, induktormi sú aj furanokumaríny z grapefruitovej šťavy a ľubovníka bodkovaného)

Genetické faktory (genetický polymorfizmus génov izoenzýmu cytochrómu p450, deficit acetyl-t-ph spôsobuje zvýšenie nežiaducich účinkov pri užívaní sulfónamidov, izoniazidu, deficit erytrocytov g6-PDG pri užívaní sulfónamidov, chloramfenikol spôsobuje hemolytickú anémiu u obyvateľov trópov a subtrópy)

IX. Biologická dostupnosť liečiv– časť podanej dávky lieku, ktorá dosiahne systémový prietok krvi, vyjadrená v percentách; pri parenterálnom podaní sa berie ako 100%, pri vnútornom podaní zvyčajne klesá, dôvody:

vplyv kyseliny chlorovodíkovej, gastrointestinálnych enzýmov

hydrofilnosť a polarita zlúčenín (beta-laktámové antibiotiká)

Metabolizácia v črevnej stene (levodopa sa pôsobením DOPA dekarboxylázy mení na dopamín, digoxín je metabolizovaný črevnou mikroflórou)

· odstránenie substrátov P-glykoproteínu (digoxín)

· eliminácia pri prechode pečeňou (nitroglycerín sa eliminuje o 90%)

neúplné uvoľnenie z tabletovej dávkovej formy

Poznámka: Farmaceuticky ekvivalentné lieky vyrobené za rôznych podmienok sa môžu líšiť v biologickej dostupnosti, rýchlosti absorpcie => lieky musia byť bioekvivalentné (rovnaká biologická dostupnosť, rovnaká rýchlosť dosiahnutia maximálnej koncentrácie v krvi)

Bolo navrhnuté liečivo, ktoré zvyšuje aktivitu mikrozomálnych oxidáz v ľudskej pečeni, možno ho použiť pri liečbe a prevencii rôznych intoxikácií látkami, ktorých biotransformácia závisí od aktivity enzýmov oxidačného systému. Ako taký liek bol navrhnutý xymedon (N-a-oxyetyl)-4,6-dimetyl-1,2-dihydro-2-oxopyrimidín, predtým známy ako liek so širokým spektrom biologického účinku a nízkou toxicitou. Xymedon zvyšuje aktivitu mikrozomálnych oxidáz v ľudskej pečeni a jeho indukčný účinok je porovnateľný s indukciou fenobarbitalom. 2 stoly

Vynález sa týka medicíny, najmä liečiv, ktoré zvyšujú aktivitu mikrozomálnych oxidáz v ľudskej pečeni a možno ich použiť pri liečbe a prevencii rôznych chorôb a intoxikácií látkami, ktorých biotransformácia závisí od aktivity enzýmov oxidačný systém.

Ako je známe, rýchlosť vylučovania liečivých látok podliehajúcich biotransformácii z tela závisí od aktivity enzýmových systémov zodpovedných za tento typ metabolizmu. Jedným z hlavných enzýmových systémov lokalizovaných v pečeni je systém mikrozomálnych oxidáz. Antipyrín sa často používa ako testovacie liečivo na stanovenie rýchlosti oxidácie.

V súčasnosti je známy veľký počet induktorov oxidačného procesu [Khalilov E.M. Moderné predstavy o metabolizme liečiv v organizme, Krátky kurz molekulárnej farmakológie, vyd. Sergeeva P.V., Moskovský lekársky inštitút. N. I. Pirogova, Moskva, 1975, 340 s.; Bolshev V.N., Induktory a inhibítory enzýmov metabolizmu liečiv, Farmakológia a toxikológia, 1980, č. 3], zvýšenie aktivity biotransformácie liečiva indukciou syntézy mikrozomálnych oxidáz.

Medzi nimi sú látky, ktoré zvyšujú aktivitu biotransformácie liečiva indukciou syntézy mikrozomálnych oxidáz:

a) fenobarbitalová skupina, rifampicín, difenhydramín, diazepam, difenín, nitroglycerín (autoinduktor);

b) polycyklické (karcinogénne) uhľovodíky;

c) steroidné hormóny;

a látky, ktoré znižujú aktivitu biotransformácie liečiva v endoplazmatickom retikule pečene:

a) inhibítory monoaminooxidázy;

b) etazol, chlorid kobaltnatý, blokátory H2 histamínu, chloramfenikol, -adrenergné blokátory, erytromycín, amidarón, lidokaín.

Je známe, že používané induktory (napríklad fenobarbital) môžu mať negatívny vplyv na ľudský organizmus, spôsobiť ospalosť, závislosť atď. [Maškovskij M.D. Lieky. T.2. - M.: Nová vlna, 2000. - 648 s.]

Cieľom nárokovaného vynálezu je nový liek na zvýšenie aktivity mikrozomálnych oxidáz v ľudskej pečeni, ktorý rozširuje arzenál známych induktorov.

Technický výsledok spočíva vo zvýšení aktivity mikrozomálnych oxidáz v ľudskej pečeni pri užívaní lieku Xymedon.

Xymedon je N-(-oxyetyl)-4,6-dimetyl-1,2-dihydro-2-oxopyrimidín vzorca:

a je jedným z najjednoduchších neglykozidových analógov pyrimidínových nukleozidov. Droga má široké spektrum biologického účinku, toxicita xymedonu je extrémne nízka LD 50 - od 6500 do 20000 mg/kg pre rôzne zvieratá s rôznymi spôsobmi podávania [Izmailov S.G. a iné.Xymedon v klinickej praxi. Nižný Novgorod: Vydavateľstvo NGMA 2001]. Nariadením Ministerstva zdravotníctva č. 287 zo 7. decembra 1993 bol xymedon schválený na použitie v medicíne a bol zaradený do registra liekov.

Technický výsledok navrhovaného riešenia je dosiahnutý použitím lieku xymedon v dennej dávke 1,5 gramu v 7-dňovej kúre na vyvolanie oxidačných procesov, čím je perspektívny ako liek, ktorý môže zvýšiť aktivitu mikrozomálnych oxidáz u človeka. pečeň. Pri používaní Xymedonu neboli zistené žiadne vedľajšie účinky.

Rýchlosť oxidácie bola hodnotená autormi už predtým vyvinutou metódou – pomocou modifikovaného antipyrínového testu, počas ktorého sa zisťovala koncentrácia antipyrínu v slinách. Oxidačný testovací liek - antipyrín - bol pacientom predpísaný raz perorálne v dávke 0,6 g [Evgeniev M.I., Garmonov S.Yu., Shitova N.S., Pogoreltsev V.I. Biofarmaceutická analýza enzymatickej aktivity metabolických systémov tela // Bulletin Kazanskej štátnej technologickej univerzity. - 2004. - č. 1-2. - S.74-81; Garmonov S.Yu., Kiseleva T.A., Salikhov I.G., Evgeniev M.I., Shitova N.S., Polekhina V.I., Pogoreltsev V.I. Hodnotenie acetylačných a oxidačných fenotypov u pacientov s diabetes mellitus 2. typu // Nižný Novgorod Medical Journal. - 2005. - č. 3. - S.29-35.]

Indukcia mikrozomálnych oxidáz v ľudskej pečeni xymedonom bola vyjadrená ako percento relatívne ku kumulatívnemu množstvu antipyrínu vylúčeného v slinách do 12 hodín po podaní testovaného liečiva pred a po cykle užívania induktora xymedonu v dennej dávke 1,5 g počas 7 dní.

Štúdie sa uskutočnili na skupine 8 zdravých dobrovoľníkov.

Metóda stanovenia aktivity mikrozomálnych oxidáz v ľudskej pečeni.

Antipyrín sa dobrovoľníkovi podáva 1x perorálne v dávke 0,6 g ráno nalačno. Sliny sa odoberajú každé 3 hodiny počas 12 hodín po užití testovaného lieku. V hodinových vzorkách slín sa obsah antipyrínu stanovuje spektrofotometrickou metódou. Na základe získaných údajov sa zostrojia kinetické krivky, vypočíta sa kumulatívne množstvo antipyrínu vylúčeného v slinách za 12 hodín a množstvo antipyrínu obsiahnutého v slinách sa stanoví pomocou kalibračného grafu.

Xymedon sa užíva v dennej dávke 1,5 g (3-krát denne, 0,5 g) počas 7 dní pred opätovným stanovením množstva antipyrínu v slinách. Po 7 dňoch sa opäť stanoví vylúčené množstvo antipyrínu vyššie opísanou metódou (antipyrínový test).

C total 1 - kumulatívne množstvo antipyrínu (mcg) vylúčeného v slinách do 12 hodín pred užitím induktora;

C total 2 - kumulatívne množstvo antipyrínu (mcg) vylúčeného v slinách do 12 hodín po užití induktora.

Činnosť metódy je ilustrovaná nasledujúcimi príkladmi konkrétnej implementácie.

Pacientka Kayumova je zdravý dobrovoľník.

Antipyrín sa podáva pacientovi 1x perorálne v dávke 0,6 g. Sliny sa odoberajú každé tri hodiny počas 12 hodín po užití testovaného lieku. Na sedimentáciu pevných častíc sa sliny odstreďujú 10 minút. Do skúmaviek pridajte 2 ml supernatantu, 2 ml destilovanej vody, 2 ml zinkového činidla, 2 ml 0,75 N hydroxidu draselného (po kvapkách). Roztok pretrepávajte 30 sekúnd. Potom sa uskutoční centrifugácia počas 15 minút. 3 ml čistého supernatantu z každej vzorky sa prenesú do skúmaviek a umiestnia sa do termostatu na 5 minút pri teplote 25 °C. Potom bez odstránenia vzorky z termostatu pridajte 0,05 ml 4 N kyseliny sírovej a 0,1 ml 0,2 % roztoku dusitanu sodného. Inkubácia pokračuje 20 minút. Ďalej sa meria optická hustota pomocou spektrofotometra pri vlnovej dĺžke 350 nm. Množstvo vylúčeného antipyrínu sa stanoví pomocou kalibračnej tabuľky. Referenčný roztok je roztok pripravený zo slín odobratých pacientovi pred užitím testovaného liečiva podľa vzorky opísanej vyššie.

Nasledujúci deň je pacientovi predpísaný liek Xymedon v dávke 0,5 g 3-krát denne. Kurz trvá 7 dní. Po 7 dňoch sa opäť stanoví vylúčené množstvo antipyrínu vyššie opísanou metódou.

Indukcia (%) sa vypočíta podľa vzorca 1:

C total 1 - kumulatívne množstvo antipyrínu (mcg) vylúčeného v slinách počas 12 hodín pred užitím xymedonu;

C total 2 - kumulatívne množstvo antipyrínu (mcg) vylúčeného v slinách do 12 hodín po užití xymedonu.

Výsledky sú uvedené v tabuľke 1.

Stanovenie aktivity mikrozomálnych oxidáz v pečeni pacientov 2-8 sa uskutočnilo podobne ako v príklade 1. Výsledky sú uvedené v tabuľke 1.

Pacient Ibragimov je zdravý dobrovoľník.

Smerdovský pacient je zdravý dobrovoľník.

Pacient Motygullina je zdravý dobrovoľník.

Pacientka Yarullina je zdravá dobrovoľníčka.

Pacient Jakovlev - zdravý dobrovoľník

Pacient Sultanbekov je zdravý dobrovoľník.

Kalaybashevov pacient je zdravý dobrovoľník.

Pre porovnanie zvýšenia aktivity oxidačných enzýmov pri užívaní xymedonu bol testovaný vplyv známeho induktora oxidačného procesu fenobarbitalu na farmakokinetiku antipyrínu. Fenobarbital bol podávaný perorálne v dávke 0,03 g 3-krát denne počas troch dní, čo zodpovedá štandardnej farmakologickej dávke používanej v medicíne pre antispazmodický a sedatívny účinok [Mashkovsky M.D. Lieky. T.2. - M.: Nová vlna, 2000. - 648 s.]. Indukcia fenobarbitalu bola stanovená pomerom kumulatívneho množstva antipyrínu obsiahnutého v slinách pred a po užití fenobarbitalu v dennej dávke 0,09 g. Štúdie boli realizované na skupine 5 zdravých dobrovoľníkov (Zakirová, Valitova, Shitova, Ermolaeva, Galiutdinov - príklady 9-13). Indukcia (%) sa vypočíta podľa vzorca 1:

C total 1 - kumulatívne množstvo antipyrínu (mcg) vylúčeného slinami do 12 hodín pred užitím fenobarbitalu;

C total 2 - kumulatívne množstvo antipyrínu (mcg) vylúčeného slinami do 12 hodín po užití fenobarbitalu.

Výsledky sú uvedené v tabuľke 2.

Zakirovov pacient je zdravý dobrovoľník.

Príklad 10.

Valitov pacient je zdravý dobrovoľník.

Príklad 11.

Shitovov pacient je zdravý dobrovoľník.

Príklad 12.

Ermolajevov pacient je zdravý dobrovoľník.

Príklad 13.

Pacient Galiutdinov je zdravý dobrovoľník.

Získané výsledky ukazujú, že použitie xymedonu umožňuje zvýšiť aktivitu mikrozomálnych oxidáz v ľudskej pečeni a indukčný účinok spôsobený xymedónom je porovnateľný s indukciou fenobarbitalom.

Použitie xymedonu ako induktora mikrozomálnych pečeňových oxidáz je účinné pri prevencii a liečbe akútnej a chronickej intoxikácie liekmi, ktorých biotransformácia závisí od aktivity enzýmov oxidačného systému.

Regulácia aktivity oxidačných enzýmov pomocou induktora xymedon je bezpečná z hľadiska predávkovania samotným induktorom pre jeho nízku toxicitu.

stôl 1
Indukcia mikrozomálnych oxidáz v ľudskej pečeni pod vplyvom xymedonu
Príklad č.	Vzorka č.	A (optická hustota)		Ctot.1 (kumulatívne množstvo vylúčeného antipyrínu celkovo), mcg	A (optická hustota)	C (množstvo vylúčeného antipyrínu), mcg	Ctot.2 (kumulatívne množstvo vylúčeného antipyrínu celkovo), mcg	Indukcia, %
1	1	0,185	9,893	29,678	0,100	5,347	16,842	43,25
	2	0,190	10,160		0,060	3,208
	3	0,120	6,417		0,105	5,614
	4	0,060	3,208		0,050	2,673
2	1	0,015	0,802	7,486	0,040	2,139	6,401	14,49
	2	0,045	2,406		0,060	3,208
	3	0,040	2,139		0,010	0,534
	4	0,040	2,139		0,010	0,534
3	1	0,140	7,486	21,121	0,035	1,871	9,356	55,70
	2	0,070	3,743		0,075	4,010
	3	0,105	5,614		0,025	1,336
	4	0,080	4,278		0,040	2,139
4	1	0,250	13,360	35,273	0,145	7,754	31,817	9,79
	2	0,210	11,220		0,130	6,951
	3	0,130	6,950		0,160	8,556
	4	0,070	3,743		0,160	8,556
5	1	0,025	1,336	12,565	0,030	1,604	8,554	68,07
	2	0,100	5,347		0,035	1,871
	3	0,080	4,278		0,075	4,010
	4	0,030	1,604		0,020	1,069
6	1	0,075	4,010	12,298	0,040	2,139	4,544	63,05
	2	0,12	6,417		0,010	0,534
	3	0,020	1,069		0,030	1,604
	4	0,015	0,802		0,005	0,267
7	1	0,080	4,278	15,240	0,060	3,208	10,158	33,19
	2	0,120	6,417		0,025	1,336
	3	0,040	2,139		0,060	3,208
	4	0,045	2,406		0,045	2,406
8	1	0,045	2,406	11,495	0,015	0,802	2,405	79,07
	2	0,045	2,406		0,02	1,069
	3	0,100	5,347		0,005	0,267
	4	0,025	1,336		0,005	0,267

tabuľka 2 Indukcia ľudských pečeňových mikrozomálnych oxidáz fenobarbitalom
Príklady	Ctot1 (kumulatívne množstvo vylúčeného antipyrínu pred užitím induktora), mcg	Ctot2 (kumulatívne množstvo vylúčeného antipyrínu po užití induktora), mcg	Indukcia, %
9	13,635	3,474	74,52
10	10,159	7,217	28,95
11	13,635	4,544	66,67
12	17,646	7,217	59,10
13	20,854	13,635	34,62

NÁROK

Použitie xymedonu na zvýšenie aktivity mikrozomálnych oxidáz v ľudskej pečeni.

Enzýmy sú špecifické bielkoviny, ktoré sa zúčastňujú biochemických reakcií a môžu urýchliť alebo spomaliť ich priebeh. Pečeň produkuje veľké množstvo týchto zlúčenín vzhľadom na jej dôležitú úlohu v metabolizme tukov, bielkovín a sacharidov. Ich aktivita je určená výsledkami biochemického krvného testu. Takéto štúdie sú dôležité na posúdenie stavu pečene a na diagnostiku mnohých ochorení.

Čo to je?

Pečeňové enzýmy sú skupinou biologicky aktívnych proteínov, ktoré môžu byť produkované výlučne bunkami tohto orgánu. Môžu sa nachádzať na vnútornej alebo vonkajšej membráne, vo vnútri buniek alebo v krvi. V závislosti od úlohy enzýmov sú rozdelené do niekoľkých kategórií:

• hydrolázy – urýchľujú rozklad komplexných zlúčenín na molekuly;
• syntetázy - zúčastňujú sa reakcií syntézy zložitých biologických zlúčenín z jednoduchých látok;
• transferázy – podieľajú sa na transporte molekúl cez membrány;
• oxyreduktázy – sú hlavnou podmienkou pre normálny priebeh redoxných reakcií na bunkovej úrovni;
• izomerázy - nevyhnutné pre procesy zmeny konfigurácie jednoduchých molekúl;
• lyázy – tvoria ďalšie chemické väzby medzi molekulami.

DÔLEŽITÉ! Aktivitu enzýmov ovplyvňuje aj prítomnosť iných zlúčenín (kofaktorov). Patria sem bielkoviny, vitamíny a látky podobné vitamínom.

Skupiny pečeňových enzýmov

Ich funkcia v bunkových metabolických procesoch závisí od lokalizácie pečeňových enzýmov. Mitochondrie sa teda podieľajú na výmene energie, granulárne endoplazmatické retikulum syntetizuje proteíny, hladké endoplazmatické retikulum syntetizuje tuky a sacharidy a hydrolázové proteíny sa nachádzajú na lyzozómoch. Všetky enzýmy, ktoré pečeň produkuje, možno nájsť v krvi.

V závislosti od toho, aké funkcie vykonávajú enzýmy a kde sa v tele nachádzajú, sú rozdelené do 3 veľkých skupín:

• sekrečné - po sekrécii pečeňovými bunkami sa dostávajú do krvi a sú tu v maximálnej koncentrácii (faktory zrážanlivosti krvi, cholínesteráza);
• indikátor - bežne sa nachádzajú vo vnútri buniek a uvoľňujú sa do krvi až pri ich poškodení, preto môžu slúžiť ako indikátory stupňa poškodenia pečene pri ochoreniach pečene (ALT, AST a iné);
• vylučovacie - vylučujú sa z pečene žlčou a zvýšenie ich hladiny v krvi naznačuje porušenie týchto procesov.

Každý enzým je dôležitý pre diagnostiku stavu pečene. Ich aktivita sa určuje pri podozrení na základné pečeňové patológie a na posúdenie stupňa poškodenia pečeňového tkaniva. Na získanie úplnejšieho obrazu môže byť potrebná aj diagnostika tráviacich enzýmov, gastrointestinálnych enzýmov, enzýmov pankreasu a žlčových ciest.

Na stanovenie pečeňových enzýmov je potrebná venózna krv odobratá ráno nalačno.

Enzýmy, ktoré sú určené na diagnostiku ochorení pečene

Biochémia krvi je dôležitou etapou v diagnostike ochorení pečene. Všetky patologické procesy v tomto orgáne sa môžu vyskytnúť s javmi cholestázy alebo cytolýzy. Prvým procesom je porušenie odtoku žlče, ktorý je vylučovaný hepatocytmi. Pri iných poruchách sú zdravé bunkové elementy zničené a ich obsah sa uvoľňuje do krvi. Podľa prítomnosti a množstva pečeňových enzýmov v krvi je možné určiť štádium ochorenia a charakter patologických zmien v orgánoch hepatobiliárneho traktu.

Indikátory cholestázy

Cholestázový syndróm (ťažkosti so sekréciou žlče) sprevádza zápalové ochorenia pečene, zhoršenú sekréciu žlče a patológie žlčových ciest. Tieto javy spôsobujú nasledujúce zmeny v biochemickej analýze:

• vylučovacie enzýmy sú zvýšené;
• Zvyšujú sa aj zložky žlče, vrátane bilirubínu, žlčových kyselín, cholesterolu a fosfolipidov.

Odtok žlče môže byť narušený mechanickým tlakom na žlčové cesty (zapálené tkanivo, novotvary, kamene), zúžením ich lúmenu a inými javmi. Súbor charakteristických zmien krvných parametrov sa stáva základom pre podrobnejšie štúdium stavu žlčníka a žlčových ciest.

Indikátory cytolýzy

Cytolýza (zničenie hepatocytov) sa môže vyskytnúť pri infekčnej a neinfekčnej hepatitíde alebo pri otravách. V tomto prípade sa obsah buniek uvoľní a v krvi sa objavia indikátorové enzýmy. Patria sem ALT (alanínaminotransferáza), AST (aspartátaminotransferáza), LDH (laktátdehydrogenáza) a aldoláza. Čím vyššie sú hladiny týchto zlúčenín v krvi, tým rozsiahlejší je rozsah poškodenia orgánového parenchýmu.

Stanovenie alkalickej fosfatázy

Alkalická fosfatáza, ktorá sa nachádza v krvi, nemusí byť len pečeňového pôvodu. Malé množstvo tohto enzýmu je produkované kostnou dreňou. O ochoreniach pečene môžeme hovoriť, ak dôjde k súčasnému zvýšeniu hladiny alkalickej fosfatázy a gama-GGT. Okrem toho sa môže zistiť zvýšenie hladiny bilirubínu, čo naznačuje patológie žlčníka.

Gama-glutamyltranspeptidáza v krvi

GMT sa zvyčajne zvyšuje s alkalickou fosfatázou. Tieto indikátory naznačujú vývoj cholestázy a možné ochorenia žlčového systému. Ak je tento enzým izolovane zvýšený, hrozí v počiatočných štádiách alkoholizmu alebo inej otravy menšie poškodenie pečeňového tkaniva. Pri závažnejších patológiách sa pozoruje súčasné zvýšenie pečeňových enzýmov.

Konečnú diagnózu možno urobiť až na základe komplexného vyšetrenia, ktorého súčasťou je aj ultrazvuk

Pečeňové transaminázy (ALT, AST)

ALT (alanínaminotransferáza) je najšpecifickejší pečeňový enzým. Nachádza sa v cytoplazme iných orgánov (obličky, srdce), no práve v pečeňovom parenchýme je prítomný v najväčšej koncentrácii. Jeho zvýšenie v krvi môže naznačovať rôzne choroby:

• hepatitída, intoxikácia s poškodením pečene, cirhóza;
• infarkt myokardu;
• chronické ochorenia kardiovaskulárneho systému, ktoré sa prejavujú nekrózou oblastí funkčného tkaniva;
• zranenia, poškodenia alebo modriny svalov;
• ťažká pankreatitída - zápal pankreasu.

AST (aspartátdehydrogenáza) sa nenachádza len v pečeni. Nachádza sa aj v mitochondriách srdca, obličiek a kostrových svalov. Zvýšenie tohto enzýmu v krvi naznačuje deštrukciu bunkových prvkov a vývoj jednej z patológií:

• infarkt myokardu (jedna z najčastejších príčin);
• ochorenia pečene v akútnej alebo chronickej forme;
• zástava srdca;
• poranenia, zápal pankreasu.

DÔLEŽITÉ! Pri krvných testoch a stanovení transferáz je dôležitý pomer medzi nimi (Ritis koeficient). Ak AST/ALS presiahne 2, môžeme hovoriť o závažných patológiách s rozsiahlou deštrukciou pečeňového parenchýmu.

Laktátdehydrogenáza

LDH je cytolytický enzým. Nie je špecifický, to znamená, že sa nachádza nielen v pečeni. Jeho stanovenie je však dôležité pri diagnostike ikterického syndrómu. U pacientov s Gilbertovou chorobou (genetické ochorenie sprevádzané poruchou väzby bilirubínu) je v medziach normy. Pri iných typoch žltačky sa jeho koncentrácia zvyšuje.

Ako sa určuje aktivita látok?

Biochemický krvný test na pečeňové enzýmy je jedným z hlavných diagnostických opatrení. To si bude vyžadovať žilovú krv odobranú ráno nalačno. Počas dňa pred štúdiom je potrebné vylúčiť všetky faktory, ktoré môžu ovplyvniť funkciu pečene, vrátane príjmu alkoholických nápojov, mastných a korenených jedál. V krvi sa stanovuje štandardná sada enzýmov:

• ALT, AST;
• celkový bilirubín a jeho frakcie (voľné a viazané).

Aktivitu pečeňových enzýmov môžu ovplyvniť aj niektoré skupiny liekov. Počas tehotenstva sa môžu tiež normálne meniť. Pred analýzou musíte informovať svojho lekára o užívaní akýchkoľvek liekov a o anamnéze chronických ochorení akýchkoľvek orgánov.

Normy pre pacientov rôzneho veku

Na liečbu ochorení pečene je potrebné vykonať kompletnú diagnostiku, ktorá zahŕňa biochemický krvný test. Enzýmová aktivita sa skúma v kombinácii, pretože rôzne indikátory môžu naznačovať rôzne poruchy. Tabuľka zobrazuje normálne hodnoty a ich kolísanie.

Zlúčenina	Normálne ukazovatele
Celkový proteín	65-85 g/l
Cholesterol	3,5-5,5 mmol/l
Celkový bilirubín	8,5-20,5 umol/l
Priamy bilirubín	2,2-5,1 umol/l
Nepriamy bilirubín	Nie viac ako 17,1 µmol/l
ALT	Pre mužov - nie viac ako 45 jednotiek / l; Pre ženy - nie viac ako 34 jednotiek / l
AST	Pre mužov - nie viac ako 37 jednotiek / l; Pre ženy - nie viac ako 30 jednotiek / l
Ritis koeficient	0,9-1,7
Alkalický fosfát	Nie viac ako 260 jednotiek/l
GGT	Pre mužov - od 10 do 70 jednotiek / l; Pre ženy - od 6 do 42 jednotiek / l

Enzým ALS má najdôležitejšiu diagnostickú hodnotu pri podozrení na hepatitídu, tukovú degeneráciu alebo cirhózu pečene. Jeho hodnoty sa v priebehu času normálne menia. Táto zlúčenina sa meria v jednotkách na liter. Normálne ukazovatele v rôznom veku budú:

• u novorodencov – do 49 rokov;
• u detí mladších ako 6 mesiacov – 56 a viac rokov;
• do jedného roka - nie viac ako 54;
• od 1 do 3 rokov - do 33 rokov;
• od 3 do 6 rokov – 29;
• u starších detí a dospievajúcich – do 39.

Lieky sa hromadia v pečeňovom parenchýme a môžu spôsobiť zvýšenie aktivity pečeňových enzýmov

DÔLEŽITÉ! Biochemický krvný test je dôležitá, ale nie jediná štúdia, ktorá určuje stav pečene. Podľa potreby sa vykonáva aj ultrazvuk a ďalšie vyšetrenia.

Vlastnosti odhodlania počas tehotenstva

Počas normálneho tehotenstva zostávajú takmer všetky indikátory enzýmov v normálnych medziach. V neskorších štádiách je možné mierne zvýšenie hladiny alkalickej fosfatázy v krvi - jav je spojený s tvorbou tejto zlúčeniny placentou. Zvýšené pečeňové enzýmy možno pozorovať počas gestózy (toxikózy) alebo naznačujú exacerbáciu chronických ochorení.

Zmeny v aktivite enzýmov pri cirhóze

Cirhóza je najnebezpečnejší stav, pri ktorom je zdravý parenchým pečene nahradený jazvami spojivového tkaniva. Túto patológiu nemožno liečiť, pretože obnovenie orgánu je možné iba prostredníctvom normálnych hepatocytov. V krvi dochádza k zvýšeniu všetkých špecifických a nešpecifických enzýmov, zvýšeniu koncentrácie viazaného a neviazaného bilirubínu. Naopak, hladina bielkovín klesá.

Osobitnou skupinou sú mikrozomálne enzýmy

Pečeňové mikrozomálne enzýmy sú špeciálnou skupinou proteínov, ktoré sú produkované endoplazmatickým retikulom. Podieľajú sa na reakciách neutralizujúcich xenobiotík (látok, ktoré sú telu cudzie a môžu spôsobiť príznaky intoxikácie). Tieto procesy prebiehajú v dvoch etapách. V dôsledku prvého z nich sa vo vode rozpustné xenobiotiká (s nízkou molekulovou hmotnosťou) vylučujú močom. Nerozpustné látky prechádzajú radom chemických premien za účasti mikrozomálnych pečeňových enzýmov a potom sú eliminované žlčou do tenkého čreva.

Hlavným prvkom produkovaným endoplazmatickým retikulom pečeňových buniek je cytochróm P450. Na liečbu niektorých ochorení sa používajú lieky, ktoré sú inhibítormi alebo induktormi mikrozomálnych enzýmov. Ovplyvňujú aktivitu týchto proteínov:

• inhibítory – urýchľujú pôsobenie enzýmov, vďaka čomu sa z tela rýchlejšie vylučujú účinné látky liečiv (rifampicín, karbamazepín);
• induktory - znižujú aktivitu enzýmov (flukonazol, erytromycín a iné).

DÔLEŽITÉ! Pri výbere liečebného režimu pre akúkoľvek chorobu sa berú do úvahy procesy indukcie alebo inhibície mikrozomálnych enzýmov. Súčasné užívanie liekov z týchto dvoch skupín je kontraindikované.

Pečeňové enzýmy sú dôležitým diagnostickým ukazovateľom pri určovaní ochorení pečene. Pre komplexnú štúdiu je však potrebné vykonať aj ďalšie testy vrátane ultrazvuku. Konečná diagnóza sa robí na základe klinických a biochemických testov krvi, moču a výkalov, ultrazvuku brušných orgánov av prípade potreby rádiografie, CT, MRI alebo iných údajov.