Применение ферментных препаратов в медицине

В конце 1950-х годов к исследованиям по влиянию энзимов на организм присоединился Карл Рансбергер, ставший ближайшим учеником и последователем Макса Вольфа. Сфера его научных интересов в значительной степени включала иммунологические аспекты энзимотерапии, но он также оказался блестящим практиком, согласно современному определению, - менеджером, сумевшим после смерти Макса Вольфа не только сохранить направление энзимотерапии, но и расширить и усовершенствовать сложную технологию производства пероральных энзимных препаратов для лечения широкого спектра заболеваний.

3.2.Состав препаратов для системной энзимотерапии

Препараты для  системной энзимотерапии (СЭТ) содержат комбинации нескольких гидролаз высокой  активности животного и растительного  происхождения. После перорального приёма они оказывают воздействие на систему иммунитета, систему гемостаза, реологические свойства крови и метаболические процессы.

Доказаны следующие  основные эффекты СЭТ: иммуномодулирующий, противовоспалительный, фибринолитический, дезагрегантный, гипокоагуляционный, противоотёчный и вторичный анальгезирующий. Препараты СЭТ способствуют удалению иммунных комплексов из кровотока и мембранных депозитов из тканей, а также - элиминации из тканей и очага воспаления детрита, белковых, токсических компонентов и других продуктов, образующихся при остром или хроническом воспалительном процессе.

Препараты СЭТ  воздействуют на систему гемостаза: способствуют нормализации агрегационной  активности тромбоцитов, снижают коагуляционный потенциал и активируют систему фибринолиза. Всё это оказывает благоприятное влияние на текучесть крови (реологические свойства).

Всасывание энзимов  происходит в тонкой кишке. Поэтому, для лучшего усвоения, препараты  СЭТ рекомендуют принимать за 30-40 мин до еды, запивая достаточным количеством воды.

Таблетки энзимных препаратов СЭТ покрыты специальной  кислотоустойчивой оболочкой, что  защищает энзимы от воздействия агрессивной  среды желудка, ограничивает энзимы от нежелательных взаимодействий и  обеспечивает доставку и всасывание препарата в кишечнике. Необходимо информировать пациентов, что таблетки энзимных препаратов следует принимать целиком (проглатывать не раскусывая).

3.3. Транспорт энзимов, входящих в препараты СЭТ, из желудочно-кишечного тракта в сосудистую систему

Энзимы представляют собой макромолекулы, поэтому их резорбция из тонкой кишки осуществляется по тем же механизмам, что и резорбция других макромолекул (например, токсинов энтеробактерий, а также - множества других энзимов, входящих в состав пищевых продуктов растительного и животного происхождения).

Механизмы резорбции  макромолекул энзимов были раскрыты в серии экспериментальных и  клинических исследований, выполненных  в 1970-1980 годы. Было установлено, что  транспорт макромолекул энзимов  из тонкой кишки в сосудистую систему осуществляют специфические энтероциты (М-клетки). Эти клетки тонкой кишки содержат микроворсины, тесно связанные с иммунокомпетентными клетками организма: в базальной части энтероцитов и между ними находятся Т-лимфоциты, а под эпителием кишки расположены макрофаги и В-лимфоциты. Поэтому специфические энтероциты не только обеспечивают транспорт макромолекул, но и контролируют поступление макромолекулярных комплексов, обладающих чужеродными для организма антигенными свойствами.

Различают следующие  механизмы всасывания:

    Пассивная диффузия через мембрану клетки. Определяется градиентом концентрации по обе стороны мембраны. Путем пассивной диффузии всасываются липофильные неполяр-ные вещества, хорошо растворяющиеся в липидном слое мембраны. Чем выше липофильность, тем лучше вещество проникает через мембрану.

    Фильтрация  через белковые (гидрофильные) поры  мембраны. Зависит от гидростати-ческого  и осмотического давления. Диаметр  пор в мембране эпителиоцитов  кишечника со-ставляет около 0,4 нм, поэтому через них могут проникать только мелкие молекулы: вода, некоторые ионы, ряд гидрофильных веществ.

    Активный  транспорт с помощью специфических  транспортных систем клеточной  мембраны. Он характеризуется избирательностью  к определенному веществу, наличием конкуренции различных субстратов за транспортный механизм и возможностью переноса веществ против градиента (разницы) концентрации. Таким способом всасываются некоторые гидрофильные молекулы, сахара, пиримидины.

    Пиноцитоз.  Для него характерна инвагинация клеточной мембраны с образованием транспортного пиноцитозного пузырька, содержащего переносимое вещество и жидкость. Та-ким образом, транспортируемый продукт переносится по цитоплазме к противоположной стороне клетки, где выделяется наружу (экзоцитоз). Путем пиноцитоза всасываются витамин В12, белковые молекулы.

    Основным  механизмом всасывания микро-  и среднемолекулярных лекарственных  веществ в тонком кишечнике  является пассивная диффузия. Резорбция  белковых макромолекул в нерасщепленном  виде, в том числе и энзимов, осуществляется, благодаря следующими ме-ханизмам: рецептор-опосредованный и неспецифический пиноцитоз, эндоцитоз через М-клетки кишечника, межклеточное просачивание (парацеллюлярная диффузия) и персорбция.

Полагают, что  такие механизмы резорбции с осуществлением «пограничного контроля» компонентов, поступающих в сосудистую систему организма, представляют собой первую линию защиты от антигенной интервенции из тонкой кишки.

Сложности механизмов резорбции макромолекул энзимов  в сосудистую систему способствуют ограничению всасывания активных компонентов энзимного препарата. Таким образом, в системный кровоток (откуда и распространяется лекарство по всему организму) попадает лишь часть перорально введенной дозы лекарственного вещества. Та часть лекарственного вещества, которая достигла системного кровотока по отношению к исходной дозе препарата, называется биодоступностью.

При внутривенном введении биодоступность равна 100%. При  других путях введения (даже при  внутримышечном и подкожном) биодоступность почти никогда не достигает 100%, т.е. при пероральном введении биодоступность всегда будет менее 100%. По данным M.Papp et al. (1977) и J. Seifert et al. (1990), процент абсорбции разных компонентов препарата «Вобэнзим» составляет лишь от 7 до 44%. Резорбция компонентов, входящих в состав препаратов СЭТ, повышается при приёме энзимных препаратов натощак, то есть в период, когда снижена активность собственных ферментов системы пищеварения.

Находящиеся в  кровеносном русле свободные  или связанные с антипротеазами энзимы фагоцитируются клетками системы мононуклеарных фагоцитов, либо подвергаются распаду до аминокислот и элиминируются естественным путем. Нерезорбированные активные компоненты препаратов СЭТ продолжают движение по кишечнику и включаются в процесс пищеварения.

3.4. Механизмы защиты организма от антигенного влияния экзогенных энзимов в процессе их внутрисосудистого транспорта

Любые экзогенные энзимы, поступающие в сосудистое русло из системы пищеварения (например, содержащиеся в землянике, рыбе, яйцах и других продуктах) - это чужеродные для организма вещества. Не являются исключением и гидролазы, входящие в состав препаратов СЭТ.

Животные организмы  создали защиту от антигенного влияния  чужеродных белков, обеспечив быстрое  связывание поступающих компонентов с субстанциями, блокирующими (связывающими) их антигенные свойства. Эти субстанции получили название антипротеаз (антипротеиназ), а указанный процесс образования комплекса протеаза - антипротеиназа образует 2-ую линию защиты, если первой считать отмеченную выше контрольную функцию специфических энтероцитов.

Антипротеиназы  в основном представлены макроглобулинами и составляют до 10% от общего белка  плазмы. К ним относят α2-макроглобулин, α2-плазмин - ингибитор, α1- антитрипсин  и другие компоненты.

Таким образом, комплекс «энзим-антипротеаза»:

    представляет  собой новую активную структуру  с улучшенной транспортной функцией;

    защищает  организм от антигенного влияния  поступившего (экзогенного) энзима;

    защищает  экзогенный энзим от распознавания иммунной системой организма (от разрушения), доставляя к месту, где должна проявиться его функция (очаг воспаления, тромбоза и др.).

Следует отметить, что блокирующее действие антипротеаз (образование комплексов) в отношении  поступающих в сосудистую систему энзимов является дополнительным фактором снижения их активности. В результате лечебный эффект в очаге поражения обеспечивается лишь за счёт 12-20% энзиматической активности, оставшейся от принятой дозы препарата. Это обстоятельство является ещё одним основанием при использовании СЭТ назначать высокие дозы энзимных препаратов.

3.5. Транспорт энзимов к очагу поражения

Энзимы, поступая в сосудистое русло, связываются  с антипротеазами и доставляются к очагу поражения в виде комплекса  «энзим - антипротеаза». Механизм транспортировки можно продемонстрировать на примере α2-макроглобулина, который является наиболее изучен-ным представителем семейства антипротеиназ.

Биосинтез α2-макроглобулина (α2-М) обеспечивают гепатоциты, макрофаги  и фибробласты, его концентрация в плазме составляет 3-4 г/л. Макроглобулин α2-М является участником многих реакций системы иммунитета, но одной из его важнейших функций является способность связывать энзимы.

При встрече  с α2-М молекула энзима связывается  с макромолекулой антипротеазы и оказывается в «ловушке»: образуется активированный комплекс, также называемый «быстрая форма α2-М», в отличие от α2-М, не связанного с энзимом.

Образовавшийся  комплекс маскирует антигенные свойства энзима, при этом частично или полностью  сохраняется протеолитические свойства энзима. В таком состоянии осуществ-ляется транспорт энзима в область повреждения, где должна проявиться его функция.

3.6. Цитокины и какова их роль в организме

Цитокины - это  молекулы «короткого ряда», представленные пептидами и белками. Биосинтез цитокинов осуществляют разные типы клеток, но преимущественно клетки системы иммунитета (моноциты-макрофаги, лимфоциты, клетки ретикуло-эндотелиальной системы). У цитокинов короткий период полураспада и непродолжительное, но мощное влияние на клетки-мишени: являясь медиаторами, они запускают клеточный ответ через взаимодействие с рецепторами. Их гормоноподобный эффект, как правило, проявляется через паракринные и аутокринные механизмы. Это означает, что цитокины чаще действуют или на соседние с ними клетки, или влияют на те, в которых образуются. По сути, клетки организма обмениваются информацией между собой посредством цитокинов. Цитокины функционируют по эстафетному принципу: воздействие цитокина на клетку вызывает продукцию других цитокинов (цитокиновый каскад).

Все цитокины, а  их в настоящее время известно более 30, по структурным особенностям и биологическим функциям делятся  на несколько самостоятельных групп:

    провоспалительные цитокины, обеспечивающие мобилизацию воспалительного ответа. Это интерлейкины 1,2,6,8 (IL-1, IL-2, IL-6, IL-8), фактор некроза опухоли альфа (ФНО-α или TNF-α), интерферон гамма (ИФН-γ или IFN-γ);

    противовоспалительные  цитокины ограничивают развитие  воспалительного процесса. Это интерлейкины 4,10 (IL-4, IL-10), фактор некроза опухоли бета (ТНФ-β или TGF-β);

    регуляторы  клеточного и гуморального иммунитета  обладают собственными эффекторными  функциями (противовирусными, цитотоксическими).

Значение цитокинов  для регуляции функции клеток становится понятным, если учесть всю сложность процессов клеточной физиологии и патологии, необходимость постоянного обновления клеток. Цитокины как компоненты системы иммунитета регулируют все клеточные процессы: рост, дифференцировку, продолжительность жизни клеток, управляют процессами апоптоза, обеспечивают согласованность действий иммунной, эндокринной и нервной систем в нормальных условиях и в ответ на патологические воздействия.

Например, цитокин TNF-α, обладая цитотоксической активностью, имеет большое значение в защитных противоопухолевых и инфекционно-воспалительных механизмах, но не влияет на здоровые клетки. В то же время чрезмерная продукция TNF-α и, следовательно, его высокие концентрации в плазме крови создают условия для образования больших полимеров, так как TNF является макроглобулином, представленным в формах α и β. Указанные полимеры действуют как патогены, способствуя развитию токсического шока, кахексии и др.

Субпопуляции Th1- и Th2-лимфоцитов генерируют цитокины с  разными свойствами: Th1-лимофциты - являются производителями «провоспалительных цитокинов», а Th2-лимфоциты продуцируют «противовоспалительные цитокины». Действие цитокинов, генерируемых различными субпопуляциями лимфоцитов, может носить синергичный и антагонистический характер. 

3.7. Причины аутоиммунных заболеваний 

Аутоиммунные  заболевания - это результат иммунной агрессии против собственных клеток организма. По существу аутоиммунные болезни  являются следствием нарушенных механизмов иммунного ответа при встрече  с антигенами. В ряде случаев это  генетически детерминированные состояния, например, аутоиммунный лимфопролиферативный синдром, но чаще - это приобретённая патология.