Pod_red_prof_Nikonova_V_V_dots_Feskova_A_E_3

образования АФК в ишемизированном мозге происходит при снижении функциональной активности антиоксидантной системы нейрона. В настоящее время выделяют четыре группы антиоксидантной системы нейрона.

К первой группе антиоксидантной системы относят жирорастворимые эндогенные антиоксиданты: токоферолы, убихиноны, ретинолы и мелатонин. Многочисленными работами показано, что в условиях острой ишемии мозга токоферолы и другие липофильные антиоксиданты не оказывают нейропротективного действия.

Так, моделирование ишемии мозга окклюзией сонных артерий, средней мозговой артерии, фотоиндуцированным тромбозом показало, что на фоне развития оксидативного стресса в мозге и накопления модифицированных и окисленных продуктов, концентрация-токоферола и других липофильных антиоксидантов не менялась.

По всей видимости, защитное действие этой группы антиоксидантов реализуется при нейродегенеративных заболеваниях и старении.

Ряд авторов считает, что единственное значение из этой группы имеет мелатонин. Мелатонин ингибирует ОН• и гидроперекиси липидов, тормозит образование ONOO–. Мелатонин в условиях ишемии усиливает экспрессию генов, ответственных за синтез СОД. Отмечено, что у животных с низким содержанием мелатонина в мозге летальность при перевязке сонных артерий была выше, чем у животных с нормальной его концентрацией. Подобный факт послужит для использования мелатонина в качестве нейропротекторного средства.

Наибольшее значение в защите нейрона в условиях ишемии имеет вторая группа, к которой относят АО-ферменты — СОД, каталазу, глутатионредуктазу, соединения, которые содержат тиольные и селеногруппы (цистеин, метионин и цистин), а также гистидинсодержащие дипептиды (карнозин, анзерин, гомокарнозин). Наибольшее значение в антиоксидантной защите нейрона принадлежит Zn-Cu-СОД. Именно Zn-Cu-СОД находится у самых истоков образования АФК и представляет наиболее важный уровень защиты. Многие патологии человека, сопровождающиеся и, возможно, вызываемые ростом АФК, протекают на фоне пониженной активности или генетически обусловленного дефицита СОД. Таковы боковой амиотрофический склероз, болезнь Альцгеймера и другие нейродегенеративные заболевания. Восстановление активности мозга после перенесенного инсульта также протекает на фоне пониженно-

го уровня СОД. Установлено, что количество погибших нейронов больше у мышей с генетически обусловленным дефицитом СОД при перевязке средней мозговой артерии. Нейроны с дефицитом СОД менее устойчивы к повышенным концентрациям глутамата, перекиси водорода и доноров NO в опытах in vitro. Для полноценной работы СОД необходимы функционально-активная каталаза и низкомолекулярные тиосодержащие антиоксиданты (цистеин, цистин), контролирующие уровень Н2О2. Дело в том, что особенностью функционирования СОД является то обстоятельство, что в присутствии избыточного количества Н2О2 она может образовывать гидроксилрадикал, который атакует саму белковую молекулу СОД, приводя ее к окислению, фрагментации и потере активности. Гистидинсодержащие дипептиды (карнозин, гомокарнозин, анзерин), по данным некоторых исследователей, являются ловушкой наиболее мощного окислителя — синглетного кислорода, супероксидрадикала и гипохлорит-аниона, тем самым снижая степень окислительной модификации и фрагментации белка и количество у них поперечных сшивок. Новый механизм антиоксидантной защиты в виде избыточной экспрессии антиапоптического белка bcl-2 выявлен в нейронах. Считают, что bcl-2 является металлсодержащим белком, тушителем свободных радикалов и АФК.

Третью защитную систему нейрона составляют два фермента — глутатионпероксидаза и глутатионтрансфераза. Основной функцией данных ферментов является восстановление гидроперекисей до спиртов. Кроме того, глутатионтрансфераза и ее изоферменты активны по отношению к продукции СРО, образовавшимся в нейроне в процессе ишемии. Так, изофермент крыс 5–5 высокоактивен в отношении продуктов окислительной модификации нуклеиновых кислот и является единственной изоформой, которая выявлена в ядре клетки. Глутатионтрансфераза А3–А3 у мышей способна к эффективной детоксикации гидропероксидов жирных кислот, а некоторые изоформы — к эффективной детоксикации 4-гидроксиалкеналей.

Четвертая защитная система существует для детоксикации Fe2+ и представлена церулоплазмином, трансферрином, ферритином и лактоферрином. Данная система регулирует металл-катализируемые реакции образования гидроксилрадикала (реакции Фентона и Габера — Вейсса). В условиях ишемии мозга недостаток данных белков приводит к усилению СРО и более выраженному неврологическому дефициту. Применение церулоплазмина в условиях перевязки средней мозговой

артерии уменьшало летальность животных, а у выживших достоверно снижало развитие тяжелой неврологической симптоматики.

Резкое усиление продукции АФК в условиях антиоксидантной недостаточности приводит к развитию оксидативного стресса, являющегося основным универсальным механизмом повреждения головного мозга.

Вусловиях оксидативного стресса АФК атакуют макромолекулы клеточной мембраны нейрона, что приводит к их окислительной модификации и деструкции. Мембраны нейрона характеризуются высоким содержанием арахидоновой, декозогексаеновой и других жирных полиненасыщенных кислот, легко окисляемых под действием АФК, особенно супероксидрадикала и гидроксилрадикала. Окисление жирных кислот мембран носит цепной характер и идет по свободнорадикальному механизму с промежуточным образованием нестабильных алоксильных и пероксильных радикалов и, в конечном итоге,

собразованием стабильных продуктов: п-алкеналей, 2-алкеналей, 2,4-алкандиенов, алкантриенов, -гидрокиалкеналей, гидропероксиалкенов и малонового диальдегида. В многочисленных работах показано, что при различных моделях ишемии мозга уже минимум через 15 мин ишемии в тканях мозга достоверно наблюдается рост алкандиенов, триенов и малонового диальдегида.

Пероксидные продукты окисления мембранных липидов нарушают регулярную упаковку мембранного бислоя и вызывают образование в

мембране дефектных зон. Алкенали и гидроксиалкенали, особенно продукт окисления -6 ПНЖК — 4-гидрокси-2,3-трансноненаль, образуют аддукты с фосфолипидами, белками, нуклеиновыми кислотами, приводя к их повреждению.

Малоновый диальдегид, взаимодействуя с белками и нуклеиновыми кислотами, кроме того, вызывает образование межмолекулярных сшивок, причем это свойство усиливается при ацидозе. Подобное действие альдегидов и гидроксиалкеналей приводит к изменению структуры рецепторов, ионных каналов, цитоскелета клетки, ферментов, торможению синтеза внутриклеточных посредников и вызывает деструкцию ДНК и РНК.

Процессы повреждения белков и нуклеиновых кислот под действием АФК происходят параллельно с окислительным повреждением липидов.

Вокислительной модификации белков ведущая роль принадлежит NO, гипохлориту, супероксидрадикалу, гидроксилрадикалу, пероксинитриту. В окислительную модификацию белков вовлекаются раз-

личные аминокислотные фрагменты, такие как цистеин, метионин, гистидин, пролин, аргинин, триптофан, тирозин. Наиболее легко окисляются АФК сульфгидрильные группы в цистеине и метионине с образованием сульфоновых и дисульфидных групп. Этот вид модификации является обратимым, и его обращение зависит от энергетического потенциала клетки и наличия в ней восстановленных форм глутатиона, тиоредоксина.

Окисление SH-групп в белковых молекулах приводит к нарушению или модификации их функций. Так, под действием АФК на K+/Na+ АТФазу и у последней утрачивается чувствительность к регулирующему действию АТФ, окисление SH-группы ксантиндегидрогеназы превращает ее в ксантиноксидазу, которая сама продуцирует АФК, усиливая тем самым процессы СРО.

Многие авторы считают, что дитирозин и 3-нитротирозин являются специфическими маркерами окислительного стресса головного мозга. Окислительная модификация белковых молекул приводит к нарушению способности мембран генерировать, проводить нервный импульс, к нарушению рецепторных, медиаторных, энергетических, секреторных и метаболических систем нейрона.

Избыток NO усиливает экспрессию каспаз, которые относятся к семейству IL-1 -конвертирующих протеаз, причастных к разветвлению цепи апоптоза. Экспрессия каспазы-3 обнаружена в нейронах и астроглии пациентов с болезнью Альцгеймера, а каспазы-1 — в нейронах пациентов с черепно-мозговой травмой и каротидным инсультом.

Избыток АФК в нейроне, особенно ОН• и ONOO–, способен подвергать окислительной модификации нуклеиновые кислоты, в результате чего происходит повреждение оснований, повреждение дезоксирибозы и появление новых ковалентных связей (сшивок).

Наиболее подвержены окислению пиримидиновые основания в положении С5–С6, образуя тимидингликоль, тимингликоль, цитозингликоль, которые могут подвергаться гидролитическому дезаминированию, превращаясь в производные метилурацила. Причем наибольшее значение в качестве маркера окислительного повреждения этих оснований имеет тимидингликоль и 5-гидроксиметилурацил, обнаруживаемые в моче больных нейродеструктивными патологиями (инсульты, ЧМТ). Оксидативный стресс в условиях ишемии мозга вызывает образование ковалентных связей между ДНК и белками, например, между метильной группой тимина и кислородом тирозина и между соседними пиримидиновыми и пуриновыми остатками. Од-

нако наибольшее значение в нейродеструкции имеет окислительная модификация пиримидиновых оснований. Таким образом, неконтролируемая продукция АФК биоэнергетическими и нейрохимическими системами нейрона и дальнейшее развитие оксидативного стресса, являющегося важным звеном повреждающего действия глутаматкальциевого каскада, вызывают каскад необратимых нарушений в нейроиммуноэндокринных взаимодействиях, метаболизме и структуре ишемизированного мозга.

В свете современных представлений о патогенезе мозгового инсульта формирование ишемического каскада повреждения мозга можно представить схемой последовательных этапов:

1)снижение мозгового кровотока;

2)глутаматная эксайтотоксичность;

3)внутриклеточное повышение кальция;

4)активация Ca-зависимых ферментов;

5)повышение синтеза АФК и развитие оксидативного стресса;

6)экспрессия генов раннего реагирования, локальная воспалительная реакция, апоптоз.

Патогенетические механизмы ишемического каскада присущи также и геморрагическому инсульту (ГИ). Однако при геморрагии следует учитывать, что разрушение проводников и нейронов в очаге поврежденного сосуда носит необратимый характер, формирование внутримозгового кровоизлияния быстро ведет к повышению внутричерепного давления (ВЧД). Выделение вазоконстрикторных веществ из излившейся крови ускоряет развитие нарушения кровообращения, поэтому ишемия при ГИ носит прогрессирующий характер, быстро вовлекая непораженные участки мозговой ткани.

Особенности патогенеза ЧМТ целесообразно рассматривать с позиции концепции травматической болезни головного мозга. Одномоментное разрушение клеток приводит к массивному выбросу в кровь биологически активных пептидов с вазотропным, кардиотропным и нейротропным действием. Локальное повреждение мозговой ткани, сопровождающееся гиперактивностью протеолиза, является основным пусковым механизмом в развитии системного воспалительного ответа, которое разрешается в синдром полиорганной недостаточности. Кроме того, прорыв гематоэнцефалического барьера вызывает сенсибилизацию организма к мозговым аутоантигенам. Аутоиммунный фактор в динамике ЧМТ усугубляет отек головного мозга, влечет за собой появление обширных вторичных геморрагий.

Лечение ЧМТ следует проводить с учетом периодов травматической болезни. А.П. Ромоданов с соавт. выделяют:

1.Интенсификацию обменных процессов.

2.Развитие энергетического дефицита в нервной ткани.

3.Развитие процессов клеточной интоксикации и вторичных структурных изменений.

4.Становление посттравматического гомеостаза.

Каждый этап ишемического каскада является потенциальной мишенью фармакологической коррекции, и чем на более раннем этапе прерывается каскад, тем более эффективна терапия. В настоящее время выделяют два основных направления патогенетической терапии острых нарушений мозгового кровообращения:

—улучшение перфузии ткани мозга (воздействие на 1-й этап ишемического каскада);

—церебропротективная терапия (воздействие на 2–6-й этапы каскада).

Характер реперфузионной терапии определяется патогенетическим характером инсульта. При тромботическом или эмболическом поражении мозговых сосудов направлением выбора является тромболизис. В этом случае эффективно применение рекомбинантного тканевого активатора плазминогена (rt-PA), анкорда, гепарина. Кроме активной реперфузионной терапии существует и относительно недавно сформулированная нейропротективная терапия, которая достаточно сложна и разнообразна и отражает основные этапы ишемического повреждения головного мозга.

Нейропротективная терапия условно подразделяется:

—на первичную нейропротекцию, направленную на прерывание быстрых реакций глутамат-кальциевого каскада. Этот вид терапии начинается с первых минут ишемии и продолжается на протяжении первых 3 дней инсульта, особенно активно в первые 12 часов;

—вторичную церебропротекцию, направленную на прерывание отсроченных механизмов гибели нейронов — избыточного синтеза АФК, оксидативного стресса, дисбаланса цитокинов, иммунных сдвигов, трофической дисфункции, апоптоза.

Среди средств первичной церебропротекции наиболее широкое применение в лечении ОНМК нашли антагонисты потенциал-зависимых кальциевых каналов L-типа — производные дигидропиридина. Наиболее изученный препарат этой группы — нимодипин, в основе фармакологического действия которого лежит предотвращение сосуди-

стого спазма после субарахноидального кровоизлияния, усиление фибринолиза, торможение свободно-радикального окисления. Особо стоит сказать об антиоксидантных свойствах производных дигидропиридинов. Экспериментальными исследованиями in vitro и in vivo было установлено, что производные дигидропиридина (нимодипин, дародипин, нифедипин и др.) в концентрации 10–5 М обладали антирадикальной активностью при взаимодействии со стабильным радикалом ДФПГ, тормозили металл-катализируемую пероксидацию липидов, защищали фосфолипидный бислой мембран от пероксидации, улучшали текучесть мембран. Однако по силе антиоксидантного действия производные дигидропиридина уступали -токоферолу.

Препарат снижал явления неврологического и когнитивного дефицита и повышал выживаемость как в условиях моделирования ОНМК у животных, так и при клинических испытаниях. Клинические исследования, проведенные в группе из 350 больных, показали, что назначение нимодипина в дозе 2 мг/ч в течение 5 суток, а затем 120 мг/сут на протяжении 21 суток приводило к достоверному снижению неврологического дефицита. Однако лечебный эффект нимодипина отмечался только при его назначении в первые 6 часов после развития инсульта. При отсроченном начале терапии наблюдалось достоверное ухудшение прогноза.

Другими препаратами этой группы, испытанными при ишемическом инсульте, являются дародипин, исрадипин, цереброкраст. Причем по нейропротективному действию цереброкраст превосходит нимодипин.

Среди антагонистов NMDA-рецепторов наиболее изучены антагонисты фенциклидинового сайта (дизолципин, дексрорфан, церестат). Применение этих препаратов в экспериментальных условиях достоверно сокращало размеры инфарктных изменений при фокальной ишемии мозга, повышало выживаемость животных. Клинические испытания декстрорфана (240 мг/сут) и церестата (110 мкг/кг), проведенные в группах из 120 больных, которым назначали эти препараты в первые 6 часов после развития инсульта, выявили их определенный нейропротективный эффект. Однако клинические испытания этих препаратов были прекращены из-за грубых побочных эффектов (нистагм, артериальная гипотония, катаплексия, локомоторные нарушения, галлюцинации и т.д.).

В настоящее время продолжаются клинические испытания двух препаратов этой группы — ремоцемида и MgCl2, которые показали

298 Медицина неотложных состояний. Избранные клинические лекции. Том 4

достаточно высокую нейропротективную активность при минимуме побочных эффектов. В ЗГМУ разработан комбинированный препарат на основе хлорида магния и нейроаминокислот для парентерального применения под названием «Магнелонг».

Экспериментальные исследования антагонистов глутаматного сайта NMDA-рецепторов (селфотел) в условиях моделирования ишемии мозга показали, что его назначение приводило к достоверному уменьшению зоны инфаркта, повышению выживаемости. Клинические испытания селфотела в дозе 2 мг/кг в группе из 120 больных показали нейропротективное действие препарата, что выражалось в степени неврологического улучшения по шкале NIH. Однако обнаружение серьезных побочных эффектов селфотела (ажитация, спутанность сознания, дыхательные нарушения) явились основанием для прекращения клинических испытаний препарата.

Исследование эффективности антагониста полиаминового модуляторного сайта NMDA-рецепторов элипродила показало его эффективность в условиях эксперимента, а клинические испытания не подтвердили его нейропротективного действия.

Наиболее перспективными оказались препараты — антагонисты глицинового сайта, которые по силе нейропротективного действия не уступали фармакологическим стандартам и оказались более безопасными, чем другие антагонисты NMDA-рецепторов. В настоящее время 2 препарата этой группы (GV-15,526 и ACEA-1021) проходят 2-ю стадию клинических испытаний. Определенный интерес представляют антагонисты и позитивные модуляторы АМРА-рецепторов. При экспериментальной ишемии мозга значительную нейропротективную активность показали NBOX и ZK2007,5. В то же время установлены грубые побочные эффекты этих препаратов (нефротоксичность и седация), что делает их неприменимыми в клинике. В Российской Федерации проходит клинические испытания препарат этой группы — неоглютил, проявивший нейропротективные свойства в условиях моделирования ишемического и геморрагического инсульта.

Таким образом, клинические испытания большинства наиболее сильных в эксперименте нейропротекторов — антагонистов глутаматных рецепторов — были прекращены из-за грубых побочных эффектов, а использование менее токсичных антагонистов NMDAрецепторов не всегда является эффективным.

К средствам вторичной нейропротекции относят препараты, тормозящие отсроченные механизмы гибели клеток, — антиок-

сиданты, нейропептиды, блокаторы провоспалительных цитокинов, нейротрофические факторы, ноотропы. Проводятся доклинические испытания блокатора провоспалительных цитокинов цинк-протопорфина — антагониста IL-1 -рецепторов. Применение цинк-протопорфина в условиях кратковременной фокальной ишемии мозга приводило к уменьшению размеров инфаркта и зоны цитотоксического отека, снижению активности NO-синтазы.

Одним из перспективных направлений вторичной церебропротекции является применение ноотропов, особенно из группы ГАМКергических средств. Некоторые авторы относят эту группу к средствам первичной нейропротекции. Эту группу составляют такие препараты, как глицин, пирацетам, ноофен, фенотропил, пикамилон, тиоцетам. Имеются убедительные экспериментальные данные, доказывающие эффективность этих средств в условиях ишемии мозга, вызванной перевязкой сонных артерий, среднемозговой артерии, внутримозгового введения аутокрови, фототромбоза сосудов мозга. В клинике ОНМК эти препараты доказали свою эффективность в восстановительный период заболевания, значительно улучшая процессы энергетического метаболизма мозга и снижая явления когнитивного дефицита.

В механизме нейропротективного действия большинства ГАМКергических средств присутствует их выраженное метаболитотропное действие, позитивное влияние на биоэнергетику нейрона, снижение продуктов оксидативного стресса, ограничение глутаматной эксайтотоксичности посредством позитивного влияния на ГАМКергическую систему.

Однако эти препараты не оказывают выраженного защитного действия в острый период инсульта и ЧМТ (кроме глицина), а в некоторых случаях, например пирацетам, усиливают нейродеструкцию за счет усиления метаболического ацидоза. Поэтому в клинике их назначают через 48–72 часа или в более отдаленные сроки с целью восстановления когнитивно-мнестических функций и улучшения нейротрофики.

Учитывая невысокую терапевтическую эффективность средств первичной нейропротекции, весьма частое отсутствие возможности их применения в пределах «терапевтического окна», наличия у них грубых побочных эффектов, а также специфическое действие ноотропов, ростовых факторов, важным направлением нейропротекции является нейропептидная и антиоксидантная терапия. В 80-е годы ХХ столетия установлено, что в самом раннем периоде ОНМК целесообразно использовать «ловушки» свободных радикалов и препара-

ты, разрушающие перекиси липидов. В настоящее время выделяют несколько групп антиоксидантов, однако при специальном изучении было выявлено, что не все антиоксиданты обладают нейропротективным действием и вносят выраженный вклад в общий результат лечения. Антиоксиданты, оказывающие нейропротективное действие как в условиях экспериментальной ишемической патологии мозга, так и при клинических испытаниях, условно можно разделить на несколько групп:

1.«Ловушки» АФК (О2•, ONOO–, ОН•, ОCl–) и свободных радикалов.

2.Антиоксидантные ферменты и природные антиоксиданты.

3.Ингибиторы образования АФК при нейродеструкции.

В эксперименте показана нейропротективная активность дипептида карнозина в условиях церебральной ишемии и патологии Альцгеймера. Показано, что карнозин снижает степень окислительной модификации белка, экспрессию провоспалительных цитокинов и факторов апоптоза.

На модели транзиторной фокальной ишемии мозга показана эффективность «ловушки» алкоксильного радикала производного 21-аминостероида тирилазида. Показано, что тирилазид ингибирует перекисное окисление липидов, ограничивает зону инфаркта, повышает выживаемость животных. Пилотное клиническое исследование тирилазида при субарахноидальном кровоизлиянии выявило снижение летальности и увеличение процента больных с хорошим восстановлением неврологических функций, подтверждающих его эффективность на течение и исход инсульта (увеличение частоты благоприятных исходов по шкале Глазго и хорошее функциональное восстановление по индексу Бартела).

Хорошим нейропротективным действием обладают антиоксиданты — производные оксипиридина — эмоксипин и его янтарнокислая соль мексидол. Эмоксипин и мексидол являются высокоэффективными ингибиторами СРО, тормозят окислительную модификацию белка, повышают активность СОД, каталазы, глутатионпероксидазы и глутатиона, восстановленного в ишемизированном мозге. Оба препарата обладают выраженным мембраностабилизирующим действием. Мексидол оказывает защитное действие на белковые компоненты мембран нейронов — рецепторы, ионные каналы, улучшает нервную проводимость и синаптическую передачу, стимулирует энергостимулирующие функции митохондрий и синтез АТФ. Оба препарата