Антихолинэстеразные средства обратимого действия
Физостигмин (эзерин**), неостигмина метил- сульфат (прозерин*), пиридостигмина бромид (калимин*), ривастигмина гидротартрат (экселон*), галантамина гидробромид* (реминил*, нивалин*), донепезил (арисепт*), эдрофоний** (тензилон**).
Ацетилхолинэстераза имеет два активных центра: анионный и эстеразный. Положительно заряженный четвертичный атом азота в молекуле ацетилхолина связывается с анионным центром, а углерод карбонильной группы - с эстеразным центром. В результате происходит гидролиз ацетилхолина с образованием холина и ацетилированного фермента (ковалентно связанного с ацетильной группой). Отщепление ацетильной группы и, как следствие, восстановление активности ацетилхолинэстеразы происходит очень быстро. Весь процесс гидролиза ацетилхолина занимает порядка 100-150 мксек.
Многие антихолинэстеразные вещества (физостигмин, неостигмин, пиридостигмин, ривастигмин и некоторые другие) являются эфирами карбаминовой кислоты (карбаматы). Эти вещества подобно ацетилхолину связываются как с анионным, так и с эстеразным центрами ацетилхолинэстеразы и подвергаются гидролизу, при этом ацетилхолинэстераза оказывается ковалентно связанной с карбамоильной группой. Гидролиз этой более прочной связи происходит медленнее - от 30 мин до нескольких часов. В основном препараты этой группы ингибируют ацетилхолинэстеразу в течение 3-6 ч. Другие обратимые ингибиторы ацетилхолинэстеразы (эдрофоний**, галантамин, донепезил) связываются посредством нековалентных связей только с одним центром фермента и препятствуют его взаимодействию с ацетилхолином. Эдрофоний** связывается с анионным центром ацетилхолинэстеразы при участии непрочных электростатических и водородных связей. Этот комплекс существует 5-10 мин, поэтому эдрофоний** оказывает кратковременное антихолинэстеразное действие. Кроме того, эдрофоний** - полярное гидрофильное соединение (четвертичный амин), быстро выводится из организма. Донепезил и галантамин обладают большим сродством к ферменту и действуют намного продолжительнее. Эти вещества, в отличие от
эдрофония**, являются третичными аминами и проникают через гематоэнцефалический барьер в ткани мозга.
Неостигмин - синтетическое соединение, содержащее четвертичный атом азота, плохо проникает через гематоэнцефалический барьер. Обладает выраженной антихолинэстеразной активностью, усиливая и удлиняя действие ацетилхолина преимущественно в периферических холинергических синапсах. При применении неостигмина преобладают эффекты, связанные с возбуждением парасимпатической иннервации. Неостигмин вызывает сужение зрачков (вследствие сокращения круговой мышцы радужки), что приводит к понижению внутриглазного давления (открывается угол передней камеры глаза и облегчается отток внутриглазной жидкости через фонтановы пространства в шлеммов канал). Одновремннно развивается спазм аккомодации (вследствие сокращения цилиарной мышцы расслабляется циннова связка - хрусталик становится более выпуклым и глаз устанавливается на ближнюю точку видения). Неостигмин вызывает брадикардию и замедление атриовентрикулярной проводимости, повышает тонус бронхов, тонус и моторику ЖКТ, тонус и сократительную активность мочевого пузыря, матки, секрецию экзокринных желез. Из эффектов, связанных со стимуляцией Н-холинорецепторов, отмечают облегчение нервно-мышечной передачи.
В клинической практике в основном используют стимулирующее действие неостигмина на тонус скелетных мышц и тонус гладких мышц ЖКТ и мочевого пузыря.
Основные показания к применению неостигмина:
• миастения (аутоиммунное заболевание, при котором образуются антитела к Н-холинорецепторам скелетных мышц, вследствие чего уменьшается их количество; проявляется мышечной слабостью и повышенной утомляемостью скелетных мышц, в тяжелых случаях возможно нарушение дыхания из-за ослабления сократимости дыхательных мышц), препарат назначают внутрь, под кожу и внутримышечно, при миастеническом кризе - внутривенно;
• послеоперационная атония кишечника и мочевого пузыря, препарат вводят внутрь, под кожу или внутримышечно;
• в качестве антагониста курареподобных средств антидеполяризующего конкурентного типа действия для снятия остаточного нервно-мышечного блока, вводят внутривенно.
Неостигмин, будучи полярным гидрофильным соединением, после приема внутрь плохо всасывается из ЖКТ (дозы для приема внутрь в 30 раз превышают дозы для парентерального введения), действует непро- должительно (2-3 ч). Побочные эффекты неостигмина в основном связаны со стимуляцией М-холинорецепторов: тошнота, рвота, диарея, гиперсаливация, брадикардия, снижение АД, повышение тонуса бронхов. Стимуляция Н-холинорецепторов вызывает подергивание скелетных мышц. При передозировке препарата наряду с усилением симптомов, связанных со стимуляцией парасимпатической системы, возможно усиление симптомов миастении вследствие нарушения нервно-мышечной передачи (холинергический криз). Препарат противопоказан при эпилепсии, болезни Паркинсона, стенокардии, нарушениях проводящей системы сердца, бронхиальной астме, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки и других заболеваниях, при которых усиление парасимпатических влияний на органы и ткани нежелательно.
Пиридостигмин - также четвертичное аммониевое соединение, не проникает через ГЭБ, действует подобно неостигмину, но более продолжительно (около 6 ч). В основном его применяют при лечении миастении, а также при атонии кишечника и мочевого пузыря, назначают внутрь и парентерально. По сравнению с неостигмином обладает менее выраженным мускариноподобным действием. Побочные эффекты и противопоказания аналогичны таковым для неостигмина. При передозировке пиридостигмина возможен холинергический криз.
Другой длительно действующий препарат, применяемый при миастении, - амбенония хлорид (оксазил*), оказывает эффект продолжительностью до 10 ч, принимают внутрь. Амбеноний является четвертичным аммониевым соединением, не проникает через ГЭБ.
Эдрофоний** - короткодействующий препарат (продолжительность действия 5-15 мин), являясь четвертичным амином, оказывает в основном периферическое действие. Применяют для диагностики миастении, вводят внутривенно (эффект наступает через 30-60 сек). Повышение тонуса скелетных мышц после введения препарата является признаком заболевания.
Эдрофоний** также используют для диагностики холинергического криза, вызываемого передозировкой антихолинэстеразных средств при лечении миастении. При передозировке антихолинэстеразных средств (неостигмина, пиридостигмина) вместо ожидаемого улучшения состояния отмечают мышечную слабость, связанную с чрезмерной деполяризацией постсинаптической мембраны, что препятствует передаче возбуждения в нервно-мышечных синапсах (деполяриза- ционный блок). В такой ситуации введение эдрофония** не вызывает повышения тонуса скелетных мышц и может даже усилить мышечную слабость (благодаря небольшой продолжительности действия препарата этот эффект исчезает быстро).
Эдрофоний** применяют также в качестве антагониста курареподобных средств антидеполяризующего типа действия.
Физостигмин - алкалоид калабарских бобов, произрастающих в Западной Африке, был первым антихолинэстеразным веществом, который стали применять в медицинской практике. Поскольку физостигмин по структуре является третичным амином и поэтому хорошо проникает через ГЭБ, его можно использовать как антидот при отравлении холиноблокаторами, проникающими в ЦНС (например, атропином). Растворы физостигмина иногда используют в глазной практике при глаукоме как миотическое средство, облегчающее отток внутриглазной жидкости.
Кроме того, физостигмин послужил прототипом для создания средств, используемых при лечении болезни Альцгеймера. Это заболевание характеризуется прогрессирующей потерей памяти и развитием слабоумия, что связывают с атрофией нейронов коры и подкорковых структур мозга, в том числе подкорковых холинергических нейронов. При этом отмечают снижение концентрации ацетилхолина в тканях мозга, что явилось основанием для использования антихолинэстеразных средств.
Сам физостигмин в настоящее время при болезни Альцгеймера не применяют по причине непродолжительного действия и выраженных побочных эффектов, связанных со стимуляцией периферических холинорецепторов. Препарат т а к р и н ** (когнекс**), ранее рекомендованный к применению при болезни Альцгеймера, в настоящее время имеет ограниченное использование, так как обладает многими побочными эффектами, наиболее серьезное из которых - нарушение функции печени.
Галантамин (реминил*), ривастигмин и донепе- з и л , применяемые при болезни Альцгеймера, имеют определенные преимущества. Эти вещества, в особенности ривастигмин, в меньшей степени ингибируют ацетилхолинэстеразу периферических тканей (скелетных мышц, внутренних органов), чем ацетилхолинэстеразу мозга, и поэтому вызывают менее выраженные побочные эффекты, связанные со стимуляцией периферических холинорецепторов. Кроме того, они не обладают характерной для такрина* гепатотоксичностью. Препараты оказывают продолжительное антихолинэстеразное действие (донепезил назначают 1 раз, а галантамин и ривастигмин - 2 раза в сутки). Курсовое применение этих препаратов способствует улучшению памяти (когнитивных функций) и частично снижает другие проявления болезни Альцгеймера. Среди побочных эффектов отмечают тошноту, рвоту, диарею, бессонницу.
Галантамин (нивалин*), кроме того, назначают при параличах скелетных мышц, связанных с нарушениями ЦНС, например при остаточных явлениях после перенесенного полиомиелита, при спастических формах церебрального паралича. Кроме того, препарат используют при атонии кишечника и мочевого пузыря, при миастении, вводят подкожно. Препарат также применяют как антагонист курареподобных средств антидеполяризующего конкурентного типа действия, вводят внутривенно.
При передозировке антихолинэстеразных средств обратимого действия применяют М-холиноблокаторы (например, атропин).