Введение

Отек является типовым патологическим процессом, заключающимся в избыточном накоплении внеклеточной тканевой жидкости в интерстициальном и/или внутриклеточном пространстве. Отек имеет общий биофизический механизм вне зависимости от генеза и развивается вследствие нарушения естественного равновесия между процессами фильтрации и реабсорбции жидкости в микроциркуляторном русле [1]. Повышение онкотического и снижение гидростатического давления ткани, обратные изменения со стороны циркулирующей крови приводят к выходу и скоплению жидкости в интерстициальном пространстве и/или цитоплазме клеток. Большое значение в развитии отека имеет степень проницаемости эндотелиального барьера в очаге повреждения, определяющая принципиальную возможность и скорость экстравазации компонентов крови, а также наличие внутриклеточных обменных нарушений, способных влиять на клеточно-интерстициальный градиент давления. Наличие отека усугубляет изначальные причины и факторы его развития, поскольку приводит к механическому сдавлению затронутых структур, развитию или усилению боли, усугублению ишемии и дистрофии ткани и в конечном итоге нарушению ее функции с формированием порочного круга [1].

Отеки различных локализаций и степени тяжести характерны для широкого спектра состояний, включая острую и хроническую патологию сердечно-сосудистой системы, почек и печени, эндокринных желез, нарушения водно-электролитного и углеводного баланса, воспалительные процессы, травмы и состояния после хирургических вмешательств. Для хронических заболеваний характерны медленно прогрессирующие распространенные или генерализованные отеки, в то время как в острых состояниях локальный отек может развиваться стремительно и представлять угрозу жизни больного [1].

С целью коррекции отечного синдрома могут применяться как немедикаментозные методы, например распространенный протокол RICE (R — rest, покой; I — ice, холод; C — compression, сдавление; E — elevation, приподнятое положение), так и лекарственные средства, включая гиперосмолярные растворы, диуретики, глюкокортикоиды, нестероидные противовоспалительные, противоаллергические средства, венотоники, ангиопротекторы, адреномиметики [2, 3]. Актуальными представляются поиск и оценка клинической эффективности альтернативных противоотечных средств, оказывающих влияние на основные звенья патогенеза отека и способных не только купировать его, но и предупреждать его формирование [1].

Эсцин — смесь тритерпеновых сапогликозидов, получаемых из семян конского каштана обыкновенного Aesculus hippocastanum L., преобладающим компонентом (~60%) и основным биологически активным веществом в которой является β-эсцин. В его структуру входят агликон протоэсцигенин, этерифицированный остатками уксусной и ангеликовой/тиглиновой (цис-/транс-изомеры) кислот. Гликоновая часть состоит из остатка глюкуроновой кислоты, связанной с двумя молекулами глюкозы, одна из которых может быть заменена ксилозой. Молекула β-эсцина амфифильна (logP в системе n-октанол/вода 0,7) и проявляет свойства слабой кислоты (pKa=4,7) [4].

На территории Российской Федерации эсцин применяется в виде лизиновой соли (эсцина лизинат — ЭЛ) в составе концентрата для приготовления раствора для внутривенного введения (L-лизина эсцинат), а также в рамках фиксированной комбинации с гепарином натрия и фосфолипидами в форме геля для наружного применения («Детрагель»). Комбинированный препарат, включающий сухой экстракт семян Ae. hippocastanum и тиамин, выпускается в форме капель для приема внутрь под торговым наименованием «Эскузан» [5].

В исследованиях in vitro и in vivo показан широкий спектр фармакологических эффектов препаратов эсцина, включая прямой противоотечный, ангио- и эндотелиопротективный, противовоспалительный, анальгезирующий и антиоксидантный [6]. В настоящем обзоре детально рассмотрены механизмы реализации этих эффектов, особенности фармакокинетики и фармакодинамики эсцина при отеках различного происхождения и разной локализации.

Фармакодинамика. Фармакологические эффекты

Эсцин ингибирует кислые лизосомальные гидролазы, гиалуронидазы, эластазы и коллагеназы, предотвращая тем самым расщепление высокомолекулярных соединений и нарушение градиента онкотического давления, приводящее к выходу жидкости в ткани [6, 7]. Он также может выступать в качестве антагониста гистамина и брадикинина, замедляя расширение капилляров, транссудацию и экссудацию, формирование отека и аттракцию иммунных клеток в очаг повреждения [8, 9].

Важную роль в реализации противоотечного эффекта эсцина играют его участие в регуляции функции эндотелия и защита эндотелиальных барьеров в условиях воздействия повреждающих факторов. Преинкубация эндотелиоцитов человека с эсцином дозозависимо предупреждала индукцию в условиях гипоксии молекул сосудистой (VCAM-1) и тромбоцитарно-эндотелиальной (PECAM-1) клеточной адгезии 1-го типа, а также поддерживала нормальную морфологию актинового цитоскелета [10]. Аналогичные изменения под воздействием эсцина наблюдали в отношении молекулы-1 внутриклеточной адгезии (ICAM-1) у крыс [11]. Эти эффекты позволяют замедлить адгезию иммунных клеток к эндотелию и их трансмиграцию в очаг воспаления, а также снизить активность путей ядерного фактора κB (NF-κB) и нижележащих провоспалительных молекул [10, 12].

Путем регуляции биосинтеза холестерина эсцин может также снижать ригидность цитоскелета, тем самым уменьшая реактивность эндотелиоцитов на воздействие фактора некроза опухоли α (TNF-α) и предупреждая последующее повышение проницаемости сосудистой стенки [12]. In vitro под воздействием эсцина наблюдали снижение чувствительности эндотелиоцитов к внешним активирующим влияниям, замедление секреции ими молекул адгезии и провоспалительных медиаторов, повышение активности эндотелиальной NO-синтазы и продукции оксида азота (NO), подавление экспрессии индуцибельной NO-синтазы, сохранение целостности плотных межклеточных контактов [11, 13, 14]. Как в экспериментальных, так и в клинических исследованиях показана способность эсцина подавлять патологическую гиперэкспрессию аквапорина-1 путем предупреждения избыточного выхода воды в интерстиций [15, 16].

Вклад в общий эндотелиопротективный эффект эсцина вносит также наличие у него свойств антигипоксанта и антиоксиданта. Эсцин способствует сохранению резервов АТФ в клетках эндотелия, находящихся в условиях нехватки кислорода, предупреждает стабилизацию индуцируемого гипоксией фактора 1α (HIF-1α), индукцию белков теплового шока и фосфолипазы А2 [13, 17]. В нормальных клетках эсцин препятствует избыточной генерации активных форм кислорода и азота, проявляя наивысшую скэвенджерную активность в отношении нитритов, гидроксильного и супероксидного радикалов, в то время как в клетках злокачественных опухолей может индуцировать или стимулировать окислительный стресс и апоптоз [18]. Благодаря коррекции гипоксии эсцин стимулирует своевременное протекание апоптоза сенесцентных и поврежденных клеток, уменьшает резистентность опухолей к механизмам иммунного контроля и антинеопластической терапии, снижает их способность к пролиферации, метастазированию и неоангиогенезу [17].

В контексте применения для коррекции отека головного мозга важным является влияние препаратов эсцина на состояние и функциональную активность гематоэнцефалического барьера (ГЭБ). На животных моделях установлено, что эсцин предупреждает патологическое повышение проницаемости ГЭБ при острых ишемических поражениях центральной нервной системы путем индукции экспрессии основных белков плотных контактов, включая окклюдин и белок zonula occludens 1 (ZO1) [19]. У мышей с эндотоксемией на фоне перфорации толстой кишки он увеличивал экспрессию клаудина 5 — другого белка плотных контактов, интенсивно экспрессируемого и эндотелиоцитами ГЭБ [20]. Нормализация кишечной проницаемости и предупреждение эндотоксемии рассматриваются как возможный механизм косвенного воздействия эсцина на барьерную функцию ГЭБ в условиях ишемического инсульта [21]. Поддержание жизнеспособности эндотелиоцитов церебральных капилляров и подавление активации микроглии под влиянием эсцина могут задействовать сигнальные пути аденозинмонофосфат-активируемой протеинкиназы (AMPK)/матриксной металлопротеиназы 9 (MMP-9), Toll-подобного рецептора 4 (TLR4)/NF-κB и реакции пироптоза, опосредуемые NLRP3-инфламмасомами [19, 21, 22].

Эсцин способствует повышению базального тонуса стенок вен и венозных клапанов путем повышения проницаемости мембран эндотелиоцитов для входящих ионов кальция [23]. Одновременно с этим он может снижать реактивность стенок вен и артерий на действие эндогенных констрикторов, таких как норадреналин и ангиотензин II, посредством прямого взаимодействия с соответствующими рецепторами и/или благодаря ингибированию эндотелиальной циклооксигеназы 2 (ЦОГ-2) и образованию тромбоксанов. Кроме этого, в эксперименте in vitro эсцин усиливал эндотелий-зависимое расширение аорты крысы под действием ацетилхолина [23, 24]. Это может объяснять наблюдаемую в клинической практике отсроченность его эффектов при использовании в качестве венотоника, а также потенциально ограничивать возможность и целесообразность долгосрочного применения препаратов эсцина в качестве монотерапии [23].

В условиях отека на фоне воспаления важную роль играет прямая противовоспалительная активность эсцина, которую традиционно связывали с ингибированием и/или трансрепрессией ЦОГ. Сравнительно недавно на основании накопленных экспериментальных данных выдвинуто предположение, что этот эффект может иметь в своей основе глюкокортикоид-подобный механизм и не затрагивать ЦОГ-опосредуемые каскады реакций [25]. В ряде исследований на грызунах введение эсцина ассоциировано с индукцией тканевой экспрессии глюкокортикоидного рецептора (ГР) и соответствующей репрессией провоспалительных факторов и цитокинов, находящихся под транскрипционным контролем ГР (NF-κB, активирующий белок 1 (AP-1), TNF-α, интерлейкин 1β, простагландин E2 и др.) [26—28]. При этом эсцин проявлял выраженный синергизм с кортикостероном [29] и антагонизм с блокатором ГР мифепристоном [30], но практически не взаимодействовал с диклофенаком [27]. В эксперименте in vitro эсцин повышал чувствительность стенки венозного сосуда человека к прессорному действию норэпинефрина, что также является характерным для глюкокортикоидов [31].

Предполагается, что благодаря структурному сходству с кортизолом β-эсцин может напрямую связываться с ГР, однако, вероятно, выступает в качестве его частичного агониста [25]. Кроме этого, для эсцина относительно большее значение могут иметь негеномные механизмы, что является его ключевым отличием от глюкокортикоидов и обеспечивает значительно более благоприятный профиль безопасности по сравнению с последними. Установлено, что эсцин не только не оказывает иммуносупрессивное действие, но и не потенцирует этот эффект кортикостерона, что подчеркивает частичный характер его синергизма с глюкокортикоидами [25, 32, 33].

Благодаря наличию антиоксидантной, антиапоптотической и избирательной противовоспалительной активности эсцин может принимать непрямое участие в регуляции иммунных реакций. Эсцин уменьшал патологическую клеточную инфильтрацию печени и продукцию основных провоспалительных цитокинов при аутоиммунном поражении печени [34], а также подавлял избыточную активацию Th2-клеточного иммунного ответа у мышей с моделью атопического дерматита [30]. Регуляция сигнальных путей Т-клеточного рецептора наряду с модуляцией активности TNF-α и каналов с транзиторным рецепторным потенциалом может играть важную роль в реализации эффектов эсцина при нейропатической боли [21]. Способность эсцина подавлять активацию микроглиальных клеток и реакции нейровоспаления связывают преимущественно с его влиянием на сигнальные пути фактора NF-κB [35].

Эсцин способен снижать уровни глюкозы натощак и после приема пищи, способствовать нормализации толерантности к глюкозе и чувствительности тканей-мишеней к инсулину и лептину [36, 37]. Этот дополнительный эффект может иметь клиническое значение в лечении пациентов с черепно-мозговой травмой и острым нарушением мозгового кровообращения, которые в остром периоде часто сопровождаются гипергликемией — предиктором неблагоприятного прогноза [38]. Для эсцина и его отдельных изомеров также экспериментально доказана гастропротекторная, антибактериальная, противогрибковая, противовирусная и лейшманицидная активность [6, 39]. Основные механизмы действия и фармакологические эффекты ЭЛ отражены на рисунке.

Основные механизмы действия и фармакологические эффекты эсцина лизината.

ГЭБ — гематоэнцефалический барьер; КЛГ — кислые лизосомальные гидролазы; ЦОГ— циклооксигеназы; eNOS — эндотелиальная NO-синтаза; HIF1α — индуцируемый гипоксией фактор 1α; IL1β — интерлейкин-1β; MMP9 — матриксная металлопротеиназа 9; NF-κB — ядерный фактор κB; NLRP3 — криопирин; PGE2 — простагландин E2; PLA2 — фосфолипаза A2; TLR4 — Toll-подобный рецептор 4; TNFα — фактор некроза опухоли α.

Фармакокинетика. Лекарственные формы

Кристаллический эсцин имеет высокую молекулярную массу, малую растворимость в водных средах и низкую (менее 2%) биодоступность при пероральном приеме. β-эсцин метаболизируется при участии цитохрома CYP1A2 и кишечной микробиоты с образованием изомерных ему α-эсцина и изоэсцинов, деацилированных, дегликозилированных метаболитов и 21β-О-кротоноилпротоэсцина. Степень связывания с белками плазмы превышает 90%, период полувыведения находится в диапазоне от 2,9 до 6,1 ч при введении внутривенно и перорально соответственно (данные для крыс) [40]. Из организма эсцин выводится преимущественно с желчью; в неизмененном виде экскретируется менее половины введенной дозы [40, 41].

Для повышения системной биодоступности эсцина может быть осуществлен его перевод в аморфное состояние на этапе подготовки фармацевтической субстанции, могут быть использованы липосомальные системы доставки, оснóвные растворители и буферные системы, а также лекарственные формы для приема внутрь с модифицированным высвобождением либо для парентерального введения [4, 6, 42]. Последние на территории Российской Федерации представлены препаратом L-лизина эсцинат — концентратом для приготовления раствора для внутривенного введения, содержащим эсцин в форме средней соли с L-лизином, выступающим в роли фармакологически инертного основания [5].

Парентеральное введение обеспечивает более быстрое наступление терапевтического эффекта, бóльшую величину и стабильность экспозиции, а также позволяет использовать препарат в экстренных и неотложных ситуациях. Благодаря наличию формы для внутривенного введения ЭЛ может быть применен по таким показаниям, как ОНМК, ЧМТ, травмы позвоночника и спинного мозга, нейроинфекции, другие тяжелые острые состояния, сопровождающиеся рвотой, нарушениями глотания и/или сознания [5]. При внутривенном введении в доклинических испытаниях β-эсцин демонстрировал нелинейную кинетику со значительным ростом времени удержания и общей экспозиции при увеличении дозы от 0,5 до 2,0 мг на 1 кг массы тела для крыс (верхний предел эквивалентен 0,324 мг на 1 кг массы тела для человека и разовой дозы 22,68 мг для пациента весом 70 кг) [40].

Стандартная суточная доза ЭЛ равна 5—10 мг; при жизнеугрожающих состояниях она может быть увеличена до 20 мг с разделением на два приема для немедленного прямого увеличения терапевтического эффекта и для его пролонгации [5, 40]. Лечение проводят курсами от 2 до 8 дней, контролируя общее состояние пациента, динамику восстановления и ответ на терапию. Следует учитывать наличие в составе раствора в качестве вспомогательных веществ этанола и пропиленгликоля, а также риск нежелательного взаимодействия эсцина с аминогликозидами, цефалоспоринами на уровне фармакокинетики и с антикоагулянтами на уровне фармакодинамики [5]. При необходимости совместного применения ЭЛ с антикоагулянтами рекомендованы коррекция дозы последних и тщательный мониторинг параметров гемостазиограммы [43]. Кроме этого, молекула β-эсцина чувствительна к реакции среды и имеет резко сниженную растворимость в неионизированной форме при значениях pH ниже 4,7, что создает предпосылку для возможного фармацевтического взаимодействия с другими инфузионными растворами [4].

Заключение

Тритерпеновый сапогликозид Aesculus hippocastanum эсцин оказывает прямое противоотечное и антиэкссудативное действие, а также обеспечивает широкий спектр плейотропных эффектов. В число наиболее изученных механизмов действия эсцина входит ингибирование лизосомальных гидролаз, снижение активности путей фактора NF-κB, повышение экспрессии и стабилизация белков плотных контактов, угнетение реакций клеточной адгезии, нейровоспаления и апоптоза, снижение активности эндотелиальной циклооксигеназы, а также возможное глюкокортикоид-подобное действие. Важную роль в реализации терапевтических эффектов эсцина играют защита эндотелиоцитов от гипоксии, окислительного и нитрозативного стресса, сохранение их резервов АТФ, нормализация реактивности на провоспалительные медиаторы и вазоконстрикторы, повышение активности эндотелиальной синтазы оксида азота и продукции оксида азота. Описанные механизмы действия обусловливают эффективность препаратов эсцина при отеках различного генеза, разной локализации и степени тяжести.

Статья подготовлена при спонсорской поддержке ООО «Фармактивы Капитал».

The article was prepared with the sponsorship support of Pharmactive Capital LLC.