Цитохрома p450 для чего предназначен

Фермент цитохром Р450 в мозге

Метаболизм ксенобиотиков в мозге человека представляет собой область интенсивных исследований в отношении потенциальных последствий фармакологического действия лекарств, действующих на центральную нервную систему. Ферменты цитохрома P450 (CYP) играют решающую роль в этих метаболических путях, а существование функциональных CYP-монооксигеназ в мозге в настоящее время хорошо известно. Эти ферменты преимущественно локализуются в нейронах внутри микросомальной фракции и внутренней мембраны митохондрий. Несмотря на низкий уровень метаболизма in situ, он может влиять на индивидуальный ответ на ксенобиотики или продуцировать реактивные токсичные метаболиты, вызывающие необратимые повреждения в нейрональных клетках. Обильное присутствие CYPs в селективных клеточных популяциях в различных областях мозга также предполагает роль этих ферментов в физиологии мозга, таким образом, не ограничиваясь индуцированной ксенобиотиками нейротоксичностью. Например, CYPs участвуют в регуляции нейротрансмиттеров и стероидов и поддержании гомеостаза холестерина в мозге.

Последние исследования подтверждают дополнительную роль этих ферментов в патогенезе психических и нейродегенеративных расстройств, таких как депрессия, шизофрения и болезни Альцгеймера и Паркинсона.Характеристика изоформ CYP мозга и их локализация, идентификация их субстратов и конечных продуктов метаболизма позволят лучше понять роль этих ферментов в физиологии, развитии и заболеваниях головного мозга.

Источник

Роль семейства цитохромов P450 в патогенезе и лечении НАЖБП

Оксана Михайловна Драпкина, профессор, доктор медицинских наук:

– Мы продолжаем нашу программу. У нас лекции и дискуссии по гинекологии заканчиваются, мы полностью вошли в регламент, поэтому постараемся из него не выходить. Профессор Полунина Татьяна Евгеньевна открывает секцию гастроэнтерологии. Лекции «Роль семейства цитохромов P450 в патогенезе и лечении неалкогольной жировой болезни печени».

Татьяна Евгеньевна Полунина, профессор, доктор медицинских наук:

– Цитохромы P450 (CYP 450) – так называется большое семейство универсальных ферментов организма человека. Цитохромы P450 играют важную роль в окислении многочисленных соединений, таких как эндогенные соединения (стероиды, желчные кислоты, жирные кислоты, простагландины, лейкотриены, биогенные амины), а также экзогенные соединения (лекарственные препараты, продукты промышленного загрязнения, пестициды, канцерогены и мутагены), последние называются ксенобиотиками.

В данном слайде вы видите, где располагаются цитохромы P450. Они располагаются в гепатоците, в цитозоле. Эндоплазматический ретикулум является основой для расположения. И, в частности, липидная мембрана, которая содержит двухслойный слой фосфолипидов, имеет на себе несколько соединенных структур. Это цитохром, который включает в себя железопротеин, никотинамидадениндинуклеотид и оксидоредуктаза, которая включатся в комплекс метаболизма лекарственных препаратов и выше представленных ксенобиотиков.

Наиболее распространенными представителями этой группы, к которым обращаются клиницисты, являются цитохромы P452 АС, P450 2D, P450 2E1, P450 3A4. Эти ферменты катализируют широкий спектр метаболических реакций и один цитохром, может метаболизировать несколько лекарственных препаратов, которые имеют различную химическую структуру. Один и тот же лекарственный препарат подвергается различному воздействию в цитохроме P450 и в различных органах. И вот, в частности, важнейший цитохром, на который мы обращаем внимание, это цитохром P450 2E – важнейший изофермент цитохрома P450, он расщепляет липопротеины низкой плотности.

В настоящее время разработаны методы не только фенотипирования, которые основаны на субстратной специфичности определенных изоферментов цитохрома P450, но и активность того или иного фермента и метаболизма определяется по фармакокинетике маркерного субстрата и изменением концентраций неизмененного вещества и его метаболита. А вот определение изоферментов цитохрома P450 путем идентификации генов соответствующих изоферментов осуществляется с помощью полимеразной цепной реакции. Это называется генотипированием изофермента цитохрома P450.

На данном слайде мы видим, что в гепатоците то место, где расположены эндоплазматический ретикулум, цитохромы P450, которых насчитывается более 50, и лекарства, которые расщепляются в определенном цитохроме, оно в ряде случаев соединяется с цитохромом и образует везикулу, которая повреждает гепатоцит, вызывая при этом стресс и цитокины; приводит к активизации туморнекротического фактора и, в частности, является триггерным фактором для запуска каспаз, что проявляется с каталитическими процессами.

Неалкогольная жировая болезнь печени, которую впоследствии выделили в нозологическую единицу, стали называть как неалкогольная жировая болезнь печени (НАЖБП) с 1980 года, обнаружив в печени не злоупотребляющих алкоголем пациентов изменения, которые сходны с такими же, как при алкогольном поражении.

Естественное течение неалкогольной жировой болезни печени включает в себя стеатоз как начальную стадию, которая, не прогрессируя, может протекать бессимптомно, и стеатогепатит, который сопровождается ужасными вегетативными проявлениями, синдромом цитолиза и диспепсическими проявлениями. При развитии фиброза возникает достаточно серьезная проблема – цирроз печени, и развивается в дальнейшем портальная гипертензия и карцинома.

Хотелось бы обратить ваше внимание, что еще в 1894 году Кирнан предложил определенную архитектонику печени, которая состоит из балочного строения. На периферии балок, которые состоят из гепатоцитов полигональной формы, расположена триада: желчный ход, портальная вена и артерия. Данный слайд представляет нормальную здоровую печень и жировую инфильтрацию гепатоцитов. Стеатоз печени, который является одной из первых фаз развития неалкогольной жировой болезни печени, представлен в морфологическом виде на данной схеме.

Следующим вариантом развития воспалительного процесса, который приводит к фиброзной ткани, распространению ее по печени, мы видим стеатогепатит и в дальнейшем цирроз печени с развитием портальной гипертензии. Чаще всего это микронодулярный цирроз печени, который уже совершенно четко утвержден в стадиях развития неалкогольной жировой болезни печени, он сопровождается портальной гипертензией, варикозным расширением вен пищевода, желудка, осложнениями, которые типичны для цирроза печени, и летальным исходом.

При неалкогольном стеатогепатите наиболее часто развиваются моменты, которые связаны чаще всего как сопутствующие заболевания: сахарный диабет, ожирение. У пациентов неалкогольный стеатогепатит развивается до 75%, а если сочетается сахарный диабет и ожирение, то это уже 90% пациентов имеет неалкогольную жировую болезнь печени.

Печень, несомненно, главный орган-мишень, поражаемый при метаболическом синдроме. Инсулинорезистентность – ключевой признак, который является основой для накопления липидов внутри гепатоцитов, жировой дистрофии печени, неалкогольного стеатогепатита и цирроза печени.

Хотелось бы обратить внимание, что метаболический синдром включает в себя не только нарушения толерантности к глюкозе, но и дислипидемию, абдоминально-висцеральное ожирение, инсулинорезистентность и гиперинсулинемию, артериальную гипертензию, ранний атеросклероз, нарушение гемостаза, гиперурикемию, гиперандрогению. Хотелось бы сказать, что неалкогольная жировая болезнь печени, стеатоз, входит в состав метаболического синдрома и является в настоящее время квинтетом, который раньше назывался «смертельным квартетом».

Факторы риска, представленные на данном слайде, иногда меняются в разных странах, в частности американские позиции и европейские позиции незначительно разнятся. Но, тем не менее, окружность талии, уровень триглицеридов, липопротеидов, артериальное давление, в частности 130/85, уровень глюкозы – это те показатели, которые необходимо обязательно отслеживать у пациента с метаболическим синдромом.

Заболевания, ассоциированные с липидным обменом, это: неалкогольная жировая болезнь печени, сахарный диабет второго типа, ишемическая болезнь печени, гипертоническая болезнь.

В схеме патогенеза особое значение имеет инсулинорезистентность жировой ткани. Повышение липогенеза, то есть увеличения уровня жирных кислот, увеличение синтеза триглицеридов и липотоксичность приводят к тому, что развивается инсулинорезистентность, а это приводит к метаболическим дисфункциям, стрессу эндоплазматического ретикулума, в котором также происходит метаболизм жирных кислот и в частности липопротеидов, и к активации воспаления. Это клетки Купфера и звездчатые клетки, которые в дальнейшем приводят не только к тому, что повышается уровень липидов очень низкой плотности, несомненно, это приводит к тому, что развивается стеатогепатит с фиброзом, и мы получаем активность процесса, который движется в сторону цирроза печени.

На уровне гепатоцита жирные кислоты, которые подвергаются эстерификации в триглицериды и экспортируются в виде липопротеидов низкой плотности, это в нормальном гепатоците ситуация, которая связана с окислением в митохондриях, пероксисомах и микросомах.

Несомненно, в механизме инсулинорезистентности, который здесь представлен, ключевая роль принадлежит туморнекротическому фактору, свободным радикалам, лептину, жирным кислотам и увеличению липолиза, который приводит к поглощению жирных кислот, к нарушению β-окисления жирных кислот в митохондриях и также к накоплению жирных кислот в гепатоците.

Индукция цитохромов P450 4A11 и P450 2E1 приводит к перекисному окислению липидов, которое приводит, несомненно, к активизации моментов, связанных с накопление триглицеридов. Гиперинсулинемия – ключевой момент, который ведет к инсулинорезистентности. Он приводит также к увеличению гликолиза, синтезу жирных кислот и накоплению триглицеридов в гепатоцитах.

В следующем слайде виден механизм взаимодействия между микросомальным окислением и митохондриальным β-окислением. Обратите внимание, что митохондриальная Ω-оксидация и митохондриальная β-оксидация приводят к запуску так называемых рецепторов пероксисомального β-окисления и в частности рецепторов, активируемых в пролиферации пероксисом. Это приводит к экспрессии накопления определенного белка и, соответственно, ацетил-коэнзим А, который накапливается и запускает механизм, приводит к перегрузке дикарбоновыми жирными кислотами.

В следующем слайде вы видите, что стеатогепатит и фиброз формируются на фоне митохондриальных активных форм кислорода. Ключевым моментом для запуска фиброза является, несомненно, накопление малондиальдегида, который приводит к формированию воспалительных инфильтратов, фиброзу и активации звездчатых клеток. Звездчатые клетки запускают индукцию цитокинов, таких как туморнекротический фактор, трансформирующие факторы роста. Истощение антиоксидантной системы приводит к запуску Fas-леганд, митохондриальной активной формы кислорода, возникает некроз гепатоцита, и в дальнейшем развивается фиброзная ткань, которая является основой для развития цирроза.

На данном слайде представлена схема, вы видите избыток липидов, которые накапливаются в гепатоците. Митохондриальная дисфункция и дисфункция цитохрома P450 приводит к активизации перекисного окисления липида, запуску клетки Купфера, воспалительных цитокинов, активации звездчатых клеток и апоптозу, который в дальнейшем приводит к развитию некроза гепатоцита.

Несомненно, повышение уровня свободных жирных кислот связано с адипоцитами. И снижение в частности эстерифицированного холестерина также приводит к различным стрессам ядерного рецептора. А особенно важен в настоящее время так называемый активированный рецептор пролиферации пероксисом, именно к нему направлены все взоры ученых, которые работают с ожирением, с диабетом, с неалкогольной жировой болезнью печени.

Моноцит (макрофаг) в ряде случаев повышением уровня воспалительных ответчиков (туморнекротического фактора, интерлейкинов-6, мембранные толл-подобные рецепторы, свободные жирные кислоты) также запускает моменты, которые связаны именно с патологическими эффектами жирных кислот.

Критерии оценки инсулинорезистентности всем известны еще с 1985 года. Ее определяют индекс HOMA – Homeostasis Model Assessment, и уже более современный индекс QUICKI – Quantitave Insulin Sensitivity. Здесь представлены концентрация инсулина, глюкоза сыворотки крови, а также нормы.

Хотелось бы обратить внимание, что не всем пациентам с неалкогольной жировой болезнью печени необходимо проводить биопсию печени. У нас в настоящее время есть моменты, которые дают возможность нам определить уровень жировой инфильтрации печени. И в частности это фибротест.

В алгоритме диагностики неалкогольной жировой болезни печени мы уделяем внимание не только специфическим признакам, но также активности ферментов аланиновой и аспарагиновой трансаминазы, гамма-глутамилтранспептидазы, щелочной фосфатазы, обращаем внимание на прием алкоголя, который обсуждался у предыдущих коллег. И я хотела бы обратить внимание, конечно, на факторы риска: метаболический синдром, инсулинорезистентность, сахарный диабет. Назначается терапия по коррекции данной ситуации, при необходимости биопсия печени. Несомненно, требуются абсолютные показания для проведения биопсии. И если индекс массы тела превышает 35 и 40, тогда уже проводятся мероприятия, которые связаны с хирургическим лечением.

Хотела бы обратить ваше внимание на ряд лекарственных препаратов (нестероидные – противовоспалительный глюкокортикоз, и стероидные препараты, антибиотики тетрациклинового ряда), ряд нутрициологических факторов (голодание, быстрое снижение веса, хирургические вмешательства, метаболические генетические факторы, в частности, наследственный гемохроматоз, различные яды) и другие сопутствующие заболевания. Это очень важно для дифференциальной диагностики.

В стадии стеатоза важно лечение ожирения, инсулинорезистентности, дислипидемии. В стадии стеатогепатита важнейшим моментом является устранение окислительного стресса, воспаления и фиброза.

Избыточная индукция цитохрома P450 2E оказывает вредное воздействие на гепатоциты вследствие высвобождения свободных радикалов. Эссенциальные фосфолипиды действуют не только как антиоксиданты, но также служат очень важным моментом для снижения активности цитохрома 2E1, что показано в работах М.Алейник. Результаты некоторых исследований свидетельствуют о том, что введение эссенциальных фосфолипидов может уменьшить индукцию цитохрома P450 2E (работы Владимира Трофимовича Ивашкина, которые были представлены с Мариной Викторовной Маевской в российских источниках в 2004 году).

В формировании конечной стадии неалкогольной жировой болезни печени принимают участие стеллатные клетки. И в лабораторных экспериментах было продемонстрировано, что полное предотвращение активации стеллатных клеток с применением ингибиторов CYP2E1 предотвращают развитие цирроза.

Хотела бы обратить ваше внимание, что не только российский автор М.Алейник, а также японский автор Акияма в журнале «Гепатология» в 2009 году на основании модели алкогольного поражения печени также уделяет внимание цитохрому P450 2E, ацетил-КоА оксидазе и никотинамидадениндинуклеотид-оксидаз, что эссенциальные фосфолипиды проявляют противовоспалительную антиапоптотическую и противофиброзную активность при данной патологии.

Это теоретический вариант предположения применения ингибиторов цитохромов P450, а в частности препарата «Эссенциале», который является эталонным, и является важнейшим моментом для ингибирования цитохромов P450 2E и, соответственно, P450 4A11. Это предотвращает окисление липидов, гликолиз и снижает синтез жирных кислот.

В лечении неалкогольной жировой болезни печени представлены препараты: инсулиновые сенситайзеры, антиоксиданты, гепатопротекторы, антимикробные препараты.

Но я хотела бы обратить внимание на фосфолипиды мембран. Они являются главными липидными компонентами клеточных мембран. Повреждение фосфолипидных мембран ведет к синдрому цитолиза, а избыток реактивных составляющих кислорода приводит к повреждению фосфолипидных мембран на основании микросомального γ-окисления и пероксимального β-окисления. Соответственно, повреждения фосфолипидных мембран – это гибель клетки, что приводит к запуску фиброза и активации звездчатых клеток.

Повреждения структуры печени – это повреждение мембран. В варианте эссенциальных фосфолипидов представляет собой материал, который восстанавливает клеточные мембраны взамен липидов. Восстановление структуры печени дает возможность восстановлению функции печени.

Наши пациенты страдают не только алкогольной жировой болезнью печени, алкогольными гепатитами, а имеются и другие заболевания печени, это факт неоспоримый. Хотела бы обратить ваше внимание, что по данным Е. Кунца (монография 2008 года) эссенциальные фосфолипиды обладают антифибротическим эффектом, действием, стабилизирующим желчь и мембрану гепатоцита.

Это издание, которое было выпущено в 2008 году на основании фармакологических и клинических данных. Терапия эссенциальными фосфолипидами представляется предпочтительным выбором для значимого уменьшения проявления и устранений жировой болезни печени различной этиологии, развившейся вследствие употребления алкоголя, ожирения и если даже причину не удается усмотреть.

Я хотела бы обратить внимание, что существует несколько исследований по «Эссенциале». Эти исследования достаточно всем известны. Но хотела бы сказать, что и с сахарным диабетом «Эссенциале» дает возможность у пациентов с неалкогольной болезнью печени нормализовать уровень глюкозы, гликированного гемоглобина, сывороточного холестерина.

И в заключение я хотела бы сказать, что поражение печени, характеризующееся накоплением жира при отсутствии злоупотребления алкоголем известно как неалкогольная жировая болезнь печени. Факторами риска является ожирение, сахарный диабет второго типа. В патогенезе неалкогольной жировой болезни печени особое значение отводится избыточной активности цитохромов P450 2E1. Клинические варианты течения болезни: боль в правом подреберье, астеновегетативные и диспепсические расстройства, гепатомегалия. И наш алгоритм диагностики основан на последовательном исключении алкогольных и ятрогенных, а также вирусных поражений печени.

При анализе лабораторно-инструментальных исследований синдромы цитолиза и холестаза очень важны. Жировая дистрофия печени по результатам морфологического исследования является экспертной оценкой. В лечении необходимо снижать вес, длительно использовать инсулиновые сенситайзеры, антиоксиданты и гепатопротекторы «Эссенциале Н» в дозе 5-10 мл внутривенно капельно, с переходом на таблетированную форму по две капсулы три раза в день. Несомненно, вес снижать сложно, но необходимо корректировать функцию печени и других органов.

Источник

Цитохром Р450-опосредованные взаимодействия моноклональных антител и малых молекул

Иммунологически активные белки, такие как интерфероны, интерлейкин (ИЛ)-1, ИЛ-6, ИЛ10, различные лиганды, например, фактор некроза опухоли α, вырабатываемые в организме млекопитающих в ответ на инфекционные или воспалительные процессы, способны ингибировать активность ферментов CYP450, что может привести к увеличению концентрации в крови лекарственных средств (ЛС), являющихся субстратами цитохрома Р450, и развитию токсических эффектов. Уменьшение уровня провоспалительных цитокинов при введении моноклональных антител к цитокинам или их рецепторам, наоборот, может вызвать восстановление активности печеночных ферментов, которая снижается на фоне инфекции или воспаления. Это может сопровождаться снижением эффективности ЛС, являющихся субстратами CYP450, за счет их ускоренного метаболизма и снижения концентрации. В статье представлен обзор исследований CYP450-опосредованных взаимодействий между моноклональными антителами, модулирующими активность цитокинов, и другими ЛС.

Внастоящее время генно-инженерные биологические препараты (ГИБП), к которым относятся терапевтические моноклональные антитела (МАТ), используют для лечения различных заболеваний в онкологии, ревматологии, трансплантологии, гастроэнтерологии, дерматологии и других областях медицины. МАТ к различным цитокинам, или антицитокиновые препараты, которые рассматриваются в данной статье, наиболее широко применяют у паци ентов с ревматическими заболеваниями, в том числе ревматоидным артритом, анкилозирующим спондилитом, системными васкулитами и др. Применение МАТ позволяет добиться значительного улучшения состояния у больных с системными аутоиммунными заболеваниями, которые не отвечают на стандартную иммуносупрессивную терапию [1]. МАТ обычно назначают пациентам, резистентным к лечению базисными противовоспалительными препаратами (БПВП), хотя в некоторых случаях они используются и в качестве препаратов первой линии. В целом МАТ по безопасности по крайней мере не уступают стандартным БПВП [2].

Применение антицитокиновых препаратов позволило существенно повысить эффективность терапии различных аутоиммунных заболеваний. Во многих случаях они позволяют преодолеть терапевтическую резистентность и улучшить не только ближайший, но и отдаленный прогноз при многих системных аутоиммунных заболеваниях [3,4]. Внедрение в клиническую практику МАТ стало крупнейшим достижением в лечении иммуновоспалительных ревматических заболеваний в начале XXI века, а создание новых антицитокиновых препаратов имеет важное значение для прогресса ревматологии и многих других разделов современной медицины [5].

Терапевтические МАТ – это иммуноглобулины класса G, который получают биотехнологическим (генно-инженерным) путем. Фармакокинетические свойства МАТ отличаются от свойств лекарственных средств (ЛС), полученных химическим путем – малых молекул. МАТ выпускаются только в инъекционных формах для подкожного и внутривенного введения. Пероральное введение МАТ невозможно в связи с большой молекулярной массой (более 150 тысяч дальтон), гидрофильностью и деградацией в желудочно-кишечном тракте. Из-за большого размера молекул распределение в тканях медленное, а объем распределения обычно низкий. В отличие от малых молекул, метаболизм которых осуществляется в основном системой цитохрома Р450 (цитохром P450-зависимой монооксигеназой), МАТ подвергаются внутриклеточному катаболизму до олигопептидов и аминокислот посредством фагоцитоза или мишень-опосредованных механизмов. Для большинства МАТ (кроме мышиных) характерен длительный период полувыведения (в среднем 2-3 недели) [6,7].

В связи с принципиальными различиями между малыми молекулами и МАТ, разными путями метаболизма и элиминации взаимодействия между ними представлялись маловероятными. Поэтому первоначально проблеме возможных взаимодействий МАТ и малых молекул уделялось мало внимания. Кроме того, проведение исследований в этой области представляет собой сложную задачу, что связано с четвертичной структурой и нестабильностью крупных белковых молекул, а также с особенностями фармакокинетики МАТ.

Однако в последние годы взгляд на проблему взаимодействий МАТ с малыми молекулами начал постепенно меняться. Это связано с выходом на рынок большого количества МАТ, а также с расширением показаний к назначению ранее зарегистрированных препаратов. Соответственно, многие пациенты, страдающие хроническими заболеваниями, вынуждены принимать различные ЛС совместно с МАТ. Эта проблема особенно актуальна у пациентов пожилого и старческого возраста, у которых полипрагмазия наблюдается наиболее часто.

Все чаще стали появляться сообщения о случаях взаимодействий между МАТ и малыми молекулами. Тем не менее, в российских инструкциях по применению некоторых МАТ по-прежнему указывается, что «поскольку препарат является иммуноглобулином, не ожидается каких-либо метаболических взаимодействий с одновременно применяемыми другими лекарственными препаратами» [8]. Подобные фразы могут ввести в заблуждение врачей, назначающих МАТ совместно с другими ЛС, а межлекарственные взаимодействия могут привести к развитию токсичности или к снижению эффективности терапии.

Взаимодействия между МАТ и малыми молекулами могут происходить на фармакодинамическом уровне посредством воздействия на рецепторы, лиганды и клетки-мишени, а также на фармакокинетическом уровне посредством влияния одних ЛС на процессы всасывания, распределения, метаболизма и элиминации других ЛС. Несмотря на отсутствие метаболизма системой цитохрома Р450, МАТ, тем не менее, могут влиять на активность ферментов этой системы.

В статье представлен обзор исследований взаимодействий МАТ с малыми молекулами на уровне метаболизма в системе цитохрома Р450. Сводная информация о подобном взаимодействии представлена в табл. 1.

Влияние воспаления на активность системы цитохрома Р450

Модуляцию экспрессии изоферментов CYP450 могут провоцировать различные ксенобиотики, попадающие в организм, включая ЛС, пищевые продукты и др. Взаимодействие между ними может сопровождаться увеличением риска токсичности ЛС либо снижением эффективности терапии. Изменение активности изоферментов CYP450 может быть вызвано не только ксенобиотиками. Имеющиеся данные свидетельствует о том, что воспаление при инфекциях, онкологических и аутоиммунных заболеваниях, обширных повреждениях и травмах может влиять на активность системы цитохрома P450 12.

Впервые такой случай был описан в 1978 году. К. Chang и соавт. выявили увеличение концентрации теофиллина в плазме у детей с бронхиальной астмой во время инфекций верхних дыхательных путей, вызванных вирусом гриппа А и аденовирусом, и предположили, что вирусная инфекция способна вызывать изменение метаболизма ЛС [16]. Похожий случай был зафиксирован двумя годами позже во время эпидемии гриппа в Сиэтле (США): снижение клиренса теофиллина во время гриппа у 11 детей с бронхиальной астмой осложнилось нежелательными эффектами препарата, которые потребовали госпитализации. У 3 детей наблюдались головные боли, у 8 – тошнота и рвота, у 2 – судороги [17]. На основании опытов in vitro на культуре гепатоцитов мыши было высказано предположение, что эндогенные интерфероны, вырабатываемые в ответ на присутствие в организме вируса гриппа, сыграли основную роль в снижении активности печеночных ферментов, ответственных за метаболизм теофиллина [18].

Еще одним примером взаимодействия между болезнью и ЛС может служить исследование P. Mayo и соавт., которые изучали фармакокинетику и фармакодинамику верапамила у пациентов с ревматоидным артритом. У обследованных пациентов концентрации верапамила в плазме были значительно выше, чем у здоровых добровольцев, сопоставимых по полу и возрасту. При этом у пациентов с ревматоидным артритом было зафиксировано 7-кратное увеличение сывороточного содержания интерлейкина (ИЛ)-6 [19].

Z. Abdel-Razzak и соавт. исследовали действие 5 цитокинов, в том числе ИЛ-1b, ИЛ-4, ИЛ-6, фактора некроза опухоли (ФНО)-α и интерферона (ИФН)-g, на экспрессию изоферментов цитохрома Р450 (CYP1A2, CYP2C, CYP2E1, CYP3A) на культуре гепатоцитов человека. Результаты исследования показали, что ИЛ1b, ИЛ-6 и ФНО-α в наибольшей степени ингибировали ферменты цитохрома Р450. После 3-дневного применения данных цитокинов степень подавления мРНК и активности ферментов составила более 40%. ИФН-g вызывал снижение уровней мРНК CYP1A2 и CYP2E1, но не влиял на CYP3A. ИЛ-4 напротив, увеличивал активность CYP2E1 в 5 раз, в связи с чем авторы исследования предположили, что в процесс воздействия цитокинов на активность ферментов цитохрома Р450 могут быть вовлечены различные регуляторные механизмы [20].

В исследовании К. Slaviero и соавт. было показано, что у пациентов с онкологическими заболеваниями на поздних стадиях значительное снижение активности CYP3A4 ассоциировано с повышенными плазменными концентрациями воспалительных медиаторов, особенно ИЛ-6, а также С-реактивного белка (СРБ). CYP3A4 является изоферментом, участвующим в метаболизме большинства цитотоксических ЛС – паклитаксела, доцетаксела, иринотекана, топотекана, винкристина, винбластина и винорелбина, а также циклофосфамида, этопозида и тамоксифена. Таким образом, у пациентов с онкологическими заболеваниями, получающих указанные препараты, имеется повышенный риск токсичности химиотерапии [13]. Данные об ингибировании активности CYP3A4 под действием ИЛ-6 у онкологических пациентов были получены и другими авторами [11,21].

У пациентов с застойной сердечной недостаточностью также было выявлено увеличение концентраций ИЛ-6 и ФНО-α в сыворотке [22,23], которое сопровождалось снижением метаболизма ЛС, являющихся субстратами CYP2C19 и CYP1A2 [24].

Предполагается, что влияние воспалительных и инфекционных процессов на метаболизм ЛС происходит по следующему механизму: воспаление стимулирует высвобождение цитокинов из моноцитов, макрофагов и стромальных клеток, что приводит к модуляции активности факторов транскрипции в печени. Эти изменения в конечном итоге ведут к ингибированию большинства генов CYP450. Высвобождение цитокинов также вызывает активацию NO-синтазы с образованием оксида азота (NO), который непосредственно ингибирует экспрессию ферментов CYP450 и/или подавляет функции белков цитохрома P450 посредством их дестабилизации [11,20,25].

Эти данные позволяют предположить, что МАТ к цитокинам также способны изменять работу системы цитохрома Р450.

Влияние цитокинов и МАТ к цитокинам на активность системы CYP450

Интерлейкин-1. ИЛ-1 является цитокином, продуцируемым макрофагами, моноцитами и дендритными клетками в ответ на микробную инвазию, воспаление и повреждение тканей [26]. В исследовании на культуре гепатоцитов человека было продемонстрировано геноспецифическое действие воспалительных цитокинов на уровень мРНК CYP2C, CYP2B6 и CYP3A4 изоферментов цитохрома P450. ИЛ-1 подавлял экспрессию CYP2C8 и CYP3A4 примерно на 75% и 95%, соответственно, не оказывая влияния на экспрессию изоферментов CYP2B6, 2C9, 2C18 и 2C19 [27].

Интерлейкин-2. ИЛ-2 играет важную роль в запуске иммунного ответа, связываясь с рецепторами на поверхности Т-лимфоцитов и стимулируя их пролиферацию и дальнейший синтез ИЛ-2. Взаимодействие ИЛ-2 со специфическими рецепторами приводит также к активации естественных киллеров, лизирующих опухолевые клетки 31. Ингибирующее действие ИЛ-2 на цитохром P450 было показано на культуре гепатоцитов крыс [32]. Подавление активности цитохрома Р450 было также зафиксировано у пациентов, получающих терапию ИЛ-2. Назначение пациентам с колоректальным раком и метастазами в печени высоких доз ИЛ-2 приводило к снижению активности CYP1A2, CYP2C, CYP2E1 и CYP3A4 на 37%, 45%, 60% и 39%, соответственно, по сравнению с контрольной группой. В целом активность цитохрома P450 снизилась на 32% [33]. Считается, что ИЛ-2 может подавлять активность ферментов CYP450, непосредственно связываясь с рецепторами ИЛ-2 на гепатоцитах, а также косвенно, посредством воздействия на клетки Купфера [34].

Интерлейкин-6. ИЛ-6 — это цитокин, продуцируемый макрофагами и другими типами клеток при воспалении или инфекциях в ответ на различные факторы, такие как ИЛ-1 и ФНО-α [26,35]. Влияние этого цитокина на активность ферментов CYP450 установлено в нескольких исследованиях. Была выявлена связь между повышенными концентрациями ИЛ-6 в плазме и ингибированием активности CYP1A2 и CYP2C19, в то время как ИЛ-6 не оказывал влияния на активность CYP2D6 и CYP2E1 [24]. Кроме того, наблюдалась ассоциация между повышенными концентрациями ИЛ-6 и инги бированием CYP3A-зависимого метаболизма цикло спорина, выражавшаяся в трехкратном увеличении концентрации этого препарата у пациентов, перенесших трансплантацию костного мозга [36]. В исследованиях in vitro на культуре гепатоцитов человека ИЛ-6 снижал активность изоферментов CYP1A2, CYP2C9, CYP2C19, CYP3A4 [37].

ИЛ-6, в отличие от ИЛ-1 и ИЛ-2, не используют в терапевтических целях. Однако приведенные данные имеют важное клиническое значение при назначении ЛС пациентам с повышенным уровнем ИЛ-6. Напри мер, у пациентов с ревматоидным артритом повышен риск развития миопатии за счет снижения скорости выведения симвастатина, являющегося субстратом CYP3A4. Миопатия, вызванная симвастатином, имеет дозозависимый характер, что обосновывает применение препарата в меньшей дозе у таких пациентов с целью снижения риска развития поражения мышц. Кроме того, пациентов целесообразно информировать о симптомах миопатии, таких как мышечная боль и слабость, и рекомендовать сообщать о них лечащему врачу. Изменения фармакокинетики ЛС у пациентов с повышенным уровнем ИЛ-6 могут наблюдаться и при применении других субстратов CYP1A2, CYP2C9, CYP2C19, и CYP3A4.

Фактор некроза опухоли-α. ФНО-α является мощным провоспалительным цитокином, продуцируемым активированными макрофагами и лимфоцитами. R. Frye и соавт. выявили отрицательную корреляцию между концентрациями ФНО-α в плазме и активностью CYP2C19 у пациентов с застойной сердечной недостаточностью. Эти данные могут объяснить усиление фармакологического ответа и развитие нежелательных явлений при лечении ЛС, являющимися субстратами CYP2C19, у данных пациентов [24]. A. Glassman и соавт. наблюдали тяжелую ортостатическую гипотензию у 7 из 15 пациентов с застойной сердечной недостаточностью, получавших имипрамин – субстрат CYP2C19, в связи с чем последний был отменен [38].

Модуляторы ИЛ-2. Базиликсимаб – МАТ, взаимодействующее с рецепторами ИЛ-2 на поверхности активированных Т-лимфоцитов и блокирующее связывание ИЛ-2 и пролиферацию Т-клеток [39]. J. Strehlau и соавт. в ретроспективном исследовании в группе детей, получавших базиликсимаб, отметили значительное повышение концентрации в крови циклоспорина (более 300 нг/мл) в раннем посттрансплантационном периоде по сравнению с таковой у реципиентов почечного трансплантата, которые принимали циклоспорин без базиликсимаба. У 3 из 24 детей, получавших базиликсимаб, наблюдалось повышение активности печеночных ферментов, а у 2 детей при биопсии почек был выявлен острый тубулярный некроз, связанный с токсичностью циклоспорина. Авторы предположили, что повышение концентрации циклоспорина является следствием ИЛ 2-рецептор-опосредованного изменения активности системы цитохрома Р450, вызванного базиликсимабом. По мнению авторов, начальная доза циклоспорина у детей с пересаженной почкой, получающих базиликсимаб, должна быть уменьшена до 400 мг/м2 или менее (вместо 500 мг/м2), чтобы избежать нежелательной токсичности циклоспорина [40].

В другом исследовании у взрослых пациентов, получавших базиликсимаб в дозе 20 мг, концентрация такролимуса была на 63% выше, чем у пациентов контрольной группы, которым базиликсимаб не назна чали. На третий день после начала терапии у половины пациентов группы базиликсимаба была зарегистрирована супратерапевтическая концентрация такролимуса (более 20 нг/мл), которая ассоциировалась с развитием острого тубулярного некроза, подтвержденного при биопсии почки [41].

Механизм данных лекарственных взаимодействий не установлен. Полагают, что базиликсимаб, связываясь с ИЛ-2-рецепторами на поверхности Т-лимфоцитов, вытесняет ИЛ-2 из комплекса с рецепторами. Высвободившийся ИЛ-2 начинает взаимодействовать со специфическими рецепторами в клетках печени и кишечника, влияя на активность CYP3A4 [42,43]. Сходный механизм может объяснять взаимодействие муромомаба и циклоспорина.

Муромомаб – первое МАТ, которое было одобрено в 1985 году для профилактики отторжения почечного трансплантата. Препарат связывается с CD3 антигеном на поверхности Т-лимфоцитов [44]. В группе пациентов, получавших муромомаб в комбинации с циклоспорином 4 мг/кг два раза в день, концентрация последнего на 5-й день от начала терапии была значительно выше, чем в группе пациентов, получавших антилимфоцитарный иммуноглобулин в комбинации с циклоспорином (265 и 136 нг/мл, соответственно) [45].

Ранее было установлено, что введение муромомаба сопровождается высвобождением из Т-лимфоцитов цитокинов, таких как ИЛ-2, ИЛ-3, ИЛ-6, ФНО-α и ИФН-g [46,47]. Было высказано предположение, что взаимодействие муромомаба и циклоспорина является результатом цитокин-опосредованного ингибирования изоферментов цитохрома Р450. Учитывая возможность подобного межлекарственного взаимодействия при назначении комбинированной терапии, титрование дозы циклоспорина в раннем посттрансплантационном периоде имеет важное значение для предупреждения развития нежелательных явлений [45].

Модуляторы ИЛ-6. Тоцилизумаб – МАТ, которое связывается как с растворимыми, так и с мембранными рецепторами ИЛ-6 [35]. Применяется для лечения ревматоидного артрита и гигантоклеточного артериита. Исследования in vitro показали, что тоцилизумаб может влиять на экспрессию многих ферментов CYP, включая CYP1A2, CY2B6, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6 и CYP3A4 [48]. Тоцилизумаб блокирует действие ИЛ-6 и нормализует экспрессию данных изоферментов, что может послужить причиной недостаточной эффективности ЛС, которые являются их субстратами [49]. Так, у пациентов с ревматоидным артритом концентрация симвастатина, субстрата CYP3A4, через одну неделю после однократного введения тоцилизумаба (10 мг/кг) снижалась на 57%, а концентрация омепразола, субстрата CYP2C19, – на 28%, в то время как концентрация декстрометорфана, субстрата CYP2D6, не изменялась. При этом, низкие концентрации симвастатина сохранялись более 5 недель после отмены тоцилизумаба [50,51].

Таким образом, при лечении тоцилизумабом сов местно с ЛС, которые метаболизируются под действием указанных изоферментов, для достижения терапевтического эффекта может потребоваться увеличение дозы ЛС.

Сарилумаб – еще один ингибитор ИЛ-6, который был зарегистрирован в Российской Федерации в 2018 году для лечения ревматоидного артрита. Как и тоцилизумаб, он специфически связывается как с растворимыми, так и с мембранными рецепторами ИЛ-6 [52]. Через неделю после однократного подкожного введения сарилумаба в дозе 200 мг экспозиция симвастатина и симвастатиновой кислоты в крови уменьшилась на 45% и 36%, соответственно [53]. Сарилумаб, вероятно, может влиять и на концентрацию других субстратов CYP3А4.

Ингибиторы фактора некроза опухоли α. Адалимумаб – селективный блокатор ФНО-α, который применяется для лечения ревматоидного артрита и других аутоиммунных заболеваний [54]. J. Wu и соавт. описали возможное взаимодействие адалимумаба с дулоксетином и/или прегабалином. Женщине с сахарным диабетом 1 типа и периферической нейропатией, получавшей дулоксетин 60 мг в день и прегабалин 200 мг три раза в день, был назначен адалимумаб для лечения псориаза и псориатического артрита. После третьей и четвертой инъекций адалимумаба было отмечено появление болей в нижних конечностях, которые исчезли после удвоения дозы дулоксетина [55]. Дулоксетин метаболизируется системой цитохрома P450, в частности изоферментами CYP2D6 и CYP1A2 [56]. Можно предположить, что адалимумаб может увеличивать клиренс любого ЛС, которое метаболизируется данными ферментами, за счет устранения ингибирующего эффекта ФНО-α на экспрессию изоферментов CYP450 [57].

Инфликсимаб представляет собой МАТ, которое связывается с растворимой и трансмембранной формами ФНО-α [58]. В 2002 году Американской администрацией по контролю за пищевыми продуктами и лекарствами (FDA) было получено сообщение (№3970925) о возможном межлекарственном взаимодействии инфликсимаба: у 27-летней курящей женщины, принимавшей контрацептивный препарат Лоэстрин (этинилэстрадиол + норэтистерон) в течение около 8-9 мес, была зарегистрирована беременность после четырех инфузий инфликсимаба в дозе 5 мг/кг. Пациентка в прошлом принимала также месалазин [59]. Насту пле ние беременности после назначения инфликсимаба могло быть результатом снижения эффективности контрацептивного действия препарата в связи с увеличением активности ферментов цитохрома Р450.

Информация о межлекарственном взаимодействии в листках-вкладышах, зарегистрированных FDA

В инструкциях по применению ингибиторов ИЛ-6, таких как тоцилизумаб, сарилумаб и силтуксимаб, содержится дополнительная информация о необходимости соблюдения осторожности при назначении ЛС, являющихся субстратами CYP3A4, снижение эффективности которых является крайне нежелательным (аторвастатин, симвастатин, ловастатин, блокаторы кальциевых каналов, оральные контрацептивы и др.). При этом подчеркивается, что эффект модуляторов ИЛ-6 на активность ферментов CYP450 может сохраняться в течение нескольких недель после прекращения терапии ГИБП [62].

Не все МАТ, модулирующие активность цитокинов, способны влиять на изоферменты CYР450. В качестве примера можно привести деносумаб, предназначенный для лечения остеопороза. Деносумаб – это МАТ, которое связывается с RANKL (рецептор активатора ядерного фактора каппа В) на поверхности остеокластов и блокирует его активность. RANKL был классифицирован как цитокин 63. G. Jang и соавт. не наблюдали какого-либо эффекта деносумаба на метаболизм мидазолама, субстрата CYP3A4, у женщин с постменопаузальным остеопорозом [66].

Влияние малых молекул на метаболизм МАТ системой цитохрома Р450

МАТ не имеют общих путей метаболизма с малыми молекулами и, следовательно, напрямую не конкурируют с химическими ЛС за эти пути. Однако, МАТ могут оказывать непрямое действие на печеночный метаболизм малых молекул. В то же время предположение, что малые молекулы могут влиять на метаболизм МАТ системой цитохрома Р450, кажется маловероятным. Тем не менее, один подобный случай был описан при применении брентуксимаба ведотина, который предназначен для лечения CD30+ ходжкинской лимфомы. Препарат представляет собой конъюгат МАТ и противоопухолевого агента, который связывается с CD30 на поверхности опухолевой клетки. Посредством эндоцитоза образующийся комплекс проникает в клетку и транспортируется в лизосомы, где в результате протеолитического расщепления высвобождается активный компонент – монометил ауристатин Е (ММАЕ), разрушающий сеть микротрубочек и угнетающий клеточный цикл. Антитело катаболизируется как белок, а метаболит ММАЕ является субстратом CYP3A4 и CYP2D6, т.е. подвергается метаболизму подобно малым молекулам [67]. Концентрация ММАЕ может изменяться при совместном назначении с индукторами или ингибиторами цитохрома Р450. В исследовании Т. Han и соавт. при совместном назначении брентуксимаба ведотина с рифампицином, индуцирующим цитохром Р450, концентрация ММАЕ снизилась на 46%, а при совместном назначении брентуксимаба ведотина с кетоконазолом, являющимся ингибитором цитохрома Р450, концентрация ММАЕ увеличилась на 34% [68].

Заключение

Долгое время проблема взаимодействий между МАТ и малыми молекулами недооценивалась и оставалась малоизученной, что частично связано со сложностью проведения исследований в данной области. В настоящее время в научной литературе имеется ограниченное количество данных о подобном взаимодействии. Тем не менее, сегодня признается, что влияние МАТ на изоферменты цитохрома Р450 имеет клиническое значение при одновременном применении субстратов CYP450 с узким терапевтическим индексом, дозы которых необходимо подбирать индивидуально. При лечении ингибиторами ИЛ-6 следует соблюдать осторожность при совместном назначении субстратов CYP3A4, снижение эффективности которых является крайне нежелательным. Таким образом, при применении МАТ, модулирующих активность цитокинов, необходимо учитывать риск потенциальных взаимодействий с другими ЛС и тщательно контролировать состояние пациентов, получающих комбинированную терапию.

Источник