Журнал «Здоровье ребенка» 4(19) 2009

В настоящее время мировой фармацевтической промышленностью производится около 20 коммерческих липосомных препаратов направленного действия. На протяжении последних 20 лет липосомные препараты различной направленности нашли широкое применение в онкологии, офтальмологии, пульмонологии, дерматологии, косметологии, инфектологии, детской нефрологии. В то же время в кардиологии липосомы «начинают делать лишь первые шаги». В табл. 1 приведены характеристики коммерческих препаратов, представляющие практический интерес для кардиологов.

Место липосомальных форм препаратов в кардиологической практике можно проследить на примере некоторых препаратов, таких как липофлавон и липин, рассмотрев эффекты, вызываемые этими препаратами.

Липофлавон — липосомальная форма биофлавоноида кверцетина. В состав препарата входят кверцетин и фосфатидилхолин яичного желтка (липин). Действие этого препарата основано на противовоспалительном (снижение синтеза лейкотриенов), репаративном (нормализация трофики тканей), ангиопротекторном (нормализация повышенной сосудисто-тканевой проницаемости), антиоксидантном и антигипоксантном (снижение активности процессов ПОЛ, мембраностабилизация), противоаритмическом (восстановление электрической стабильности миокарда) эффектах кверцетина в липосомальной форме. Эффектами применения кверцетина в кардиологии при остром коронарном синдроме (остром инфаркте миокарда) являются повышение резистентности мембран кардиомиоцитов к ишемии, уменьшение размеров зоны некроза, уменьшение числа осложнений, связанных с реперфузией миокарда, улучшение внутрисердечной гемодинамики, повышение электрической стабильности сердца, профилактика развития сердечной недостаточности, снижение уровня летальности. Вторoй составляющей препарата является липин — липосомный препарат природного происхождения: лиофилизированный яичный фосфатидилхолин. Как известно, на внешней стороне клеточных мембран локализован фосфатидилхолин, на внутренней — фосфатидилэтаноламин и фосфатидилсерин. Липин, являясь структурным антиоксидантом, обладает выраженным мембраностабилизирующим эффектом за счет встраивания в мембрану клетки. Именно фосфолипидный состав определяет жидкокристаллические свойства и проницаемость мембран, рассматриваемых в настоящее время как панель управления внутриклеточными процессами. Ведь по состоянию клеточных мембран судят о состоянии организма в условиях патологии. С учетом того, что липофлавон представляет собой липосомальную форму и обладает всеми эффектами наночастиц, многогранность вызываемых им клинических эффектов ставит его в ряд перспективных препаратов в кардиологической практике.

Использование липосомальных форм препаратов в детской кардиологии на сегодняшний день ограничивается применением липина в терапии гипоксических повреждений миокарда у новорожденных. Авторами этой лекции как в экспериментальных условиях, так и в условиях клиники получены результаты, свидетельствующие о патогенетической обоснованности применения и эффективности липина при гипоксически-ишемическом поражении сердца новорожденных. Не останавливаясь подробно на изложении результатов клинико-лабораторного исследования, отметим, что применение липина в комплексной терапии гипоксических повреждений миокарда новорожденных привело к ликвидации дисметаболизма сердечной мышцы за счет нормализации проницаемости клеточных мембран, о чем свидетельствует достижение в процессе лечения липином физиологического уровня (исходно повышенного) процессов перекисного окисления липидов, а также активности кардиоспецифического изофермента МВ-фракции креатинфосфокиназы (МВ-КФК), рассматриваемой в качестве маркера стабильности мембран кардиомиоцитов (как известно, МВ-фракция КФК располагается внутриклеточно, поэтому повышение ее активности в плазме рассматривается как проявление нарушения целостности мембран кардиомиоцитов). Помимо клинико-лабораторных данных, свидетельствующих о кардиопротекторном действии липина, нами в эксперименте на новорожденных крысятах (экспериментальная модель гипобарической гипоксии) получены результаты, подтверждающие на ультраструктурном уровне нормализацию структуры мембран кардиомиоцитов и метаболизма клеток миокарда. Наличие липидных включений, отсутствие гликогена, разрушенных митохондрий и, наконец, зон пересокращения миофибрилл, так называемых ригорных комплексов, в кардиомиоцитах свидетельствует о глубоких нарушениях метаболизма и необратимых изменениях, развившихся в миокарде новорожденного, погибшего от тяжелых осложнений перинатальной гипоксии (рис. 7а).

В то же время применение липина в эксперименте у новорожденных крысят демонстрирует нормализацию ультраструктуры кардиомиоцитов и, как результат, стабилизацию мембран сердечных клеток (рис. 7б).

Нормализация проницаемости сарколеммы кардиомиоцитов вследствие применения природного фосфатидилхолина — липина патогенетически обусловлена его структурной идентичностью фосфолипидам внешней оболочки плазматической мембраны сердечных клеток, благодаря чему препарат встраивается в последнюю. Подобные процессы проходят и в оболочках митохондрий кардиомиоцитов, так как фосфатидилхолин является структурным компонентом их внутренней мембраны. Достижение в процессе лечения липином стабилизации процессов ПОЛ обеспечивает нормальную проницаемость клеточных мембран и физиологическое течение метаболических процессов на уровне кардиомиоцитов.

Итак, наиболее значимые эффекты, вызываемые липином: антигипоксический — за счет повышения скорости диффузии кислорода из легких в кровь и из крови в ткани (то есть оптимизации процессов тканевого дыхания), нормализация функционального состояния эндотелия, улучшение микроциркуляции и реологии крови, угнетение процессов ПОЛ, повышение активности антиоксидантных систем, уменьшение ацидоза и, конечно же, мембранопротекция.

Способность липина оказывать антигипоксический, антиоксидантный эффекты за счет стабилизации проницаемости клеточных мембран, защиты кальциевых каналов от действия продуктов ПОЛ, то есть ликвидации дисметаболизма сердечной мышцы, его свойство накапливаться в ишемизированных тканях ставят этот препарат в ряд перспективных средств с кардиопротекторным действием, приводящих к оптимизации энергетического обмена ишемизированного миокарда.

На сегодняшний день имеются убедительные данные об эффективности использования липосом в качестве носителей:

1. Для адресной доставки препаратов в зону:
— инфаркта миокарда (прикрепление к поверхности липосом антител к миозину). Так, во Всесоюзном кардиологическом научном центре России осуществлен направленный транспорт липосом в зону экспериментального инфаркта миокарда. Это было достигнуто с помощью антител к миозину (белку сердечной мышцы), которые были химически прикреплены к поверхности наночастиц. Липосомы накапливались как в зоне инфаркта, так и в нормальной ткани сердца (то есть там, где был миозин), хотя значительная их часть все же локализовалась в клетках печени;
— тромбоза (прикрепление к поверхности липосом антител к соединительнотканным компонентам сосудистой стенки, в частности к коллагену). Доказано, что обязанности «водителя», который, соединившись с липосомой, мог бы доставить ее к пораженному участку, присущи антителам к коллагену. И это не случайно. Известно, что при повреждении сосуда происходит обнажение коллагена, который начинает выступать в качестве своеобразного антигена. Так, в экспериментах с культурами клеток было доказано избирательное действие подобных транспортных систем с загруженными в них лекарственными препаратами на поверхность поврежденного сосуда с обнаженным коллагеном. Одновременно выяснена полная инертность контейнеров с лекарствами в тех случаях, когда коллаген был покрыт монослоем эндотелиальных клеток. Несомненно, изучение возможности такого рода воздействий открывает новые горизонты в лечении сердечно-сосудистых заболеваний, прежде всего в борьбе с тромбозами. Дело в том, что тромб образуется в основном за счет прилипания тромбоцитов к обнаженному коллагену. Закрыть это место «латкой» из лекарственных средств, предупреждающих появление тромба или разрушающих его, — значит исключить возможность закупорки сосуда тромбом.

2. Молекулярной диагностики: применение липосом в качестве агентов для молекулярной визуализации и включение в них радиоактивных, рентгеноконтрастных, парамагнитных, а также веществ, отражающих ультразвук, улучшает качество изображений, получаемых такими методами диагностики, как компьютерная томография, рентгенография, сцинтиграфия и ультразвуковое зондирование.

На протяжении последних пяти лет стремительное развитие в медицине получили технологии прижизненной визуализации с помощью молекулярных зондов (наночастиц), которые коснулись также исследований роли высокоспециализированных наносистем для молекулярного контрастирования как клеточных, так и генных мишеней. Развитие нанотехнологий привело к детальному изучению молекулярных звеньев патогенеза многих заболеваний человека и позволило с молекулярно-клеточных позиций дать современное толкование отдельных патологических процессов, в том числе воспаления, ангиогенеза, тромбообразования и апоптоза.

Стало возможным использование металлических микрочастиц, в частности суперпарамагнитных (на основе окиси железа) наноструктур, с размерами от 15–60 нм при соединении с декстраном, фосфолипидами или другими соединениями, в качестве агентов, способных тормозить агрегацию тромбоцитов и останавливать процесс дестабилизации атеросклеротической бляшки. Эти наночастицы также могут быть применены в качестве молекул для выявления уязвимых атеросклеротических бляшек. Другие металлсодержащие биоконструкции, к которым относятся наноструктуры, несущие на своей поверхности микрочастицы золота, имеющие размеры до 120 нм в диаметре, нашли применение в программах молекулярной визуализации и терапии.

Помимо этого, такие углеродсодержащие наноструктуры, как сравнительно недавно открытые нанотубы и фуллерены (диаметр 4 нм), широко применяются для диагностики состояния поверхностных белков клеточных мембран, а также в качестве визуализирующих молекул при проведении диагностического флюоресцентного сканирования с целью молекулярной визуализации процесса фагоцитоза. И наконец, наноструктуры диаметром 2–8 нм, так называемые GD (quantum dots) конструкции, включающие полупроводниковые частицы, в том числе селенид цинка, и отличающиеся достаточно стабильными флюоресцентными характеристиками, могут быть использованы с целью возбуждения свечения накопивших их внутриклеточных структур клетки.

В заключение отметим, что Украина является одной из немногих стран, активно разрабатывающих нанобиотехнологии в фармации. Данное направление развивается в нашей стране на протяжении свыше 20 лет. Это позволило Украине выйти на мировой уровень в вопросах разработки и промышленного производства липосомальных препаратов различной направленности. Так, ЗАО «Биолек» входит в лидеры производителей липосомальных препаратов на мировом рынке, производя такие липосомальные препараты как липин, липодокс, лиолив, липофлавон и др. Ряд других фармацевтических предприятий Украины также имеют сегодня реальные для воплощения планы по разработке и внедрению липосомальных лекарственных препаратов различного действия.

Post Sсriptum. Еще 20–30 лет назад мало кто знал, что означает слово «липосомы». Теперь мы живем в период небывалого расцвета фактически новой науки и ее активного проникновения во многие сферы человеческой деятельности. В истории науки очень мало примеров того, когда новое направление исследований быстро проходило путь от научного открытия до его практической реализации. В случае с липосомами все произошло именно так. Долгое время изучение липидов считалось малоинтересным и даже не очень приятным занятием. И не случайно науку о липидах зачастую называли Schmierchemie, что означает «нечистая, грязная химия». В данном отношении судьба этой науки сходна с историей изучения нуклеиновых кислот, которые, как известно, впервые были выделены из гноя. А теперь генетическая инженерия и рожденная ею биотехнология стоят на передовых рубежах современной науки. То же самое произошло с липидами и их весьма перспективным и процветающим детищем — липосомами.