ЛЕКЦИЯ 52
СТИМУЛЯТОРЫ ЭРИТРОПОЭЗА ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ МАКРОЦИТАРНОЙ АНЕМИИ (ВИТАМИН В12, КИСЛОТА ФОЛИЕВАЯ)
ВИТАМИН В12
Средняя суточная потребность в витамине В12 составляет 2-5 мкг, минимальная гигиеническая норма - 1 мкг (микрограмм - 10~6 г). Витамин В12 продуцируется микрофлорой кишечника, поэтому он содержится в продуктах животного происхождения - мясе, печени (10 мкг/100 г). Меньшее количество витамина находится в молоке, сыре, яйцах, рыбе. Он отсутствует в растениях за исключением бобовых, у которых образуется клубеньковыми бактериями. Вегетарианцы могут получать достаточное количество витамина В12, употребляя в пищу бобовые.
История изучения витамина В12 насчитывает более 170 лет и 2 Нобелевские премии.
В 1824 г. Аддисон описал клинику макроцитарной анемии, в 1872 г. Бирмер предложил называть это заболевание прогрессирующей пернициозной анемией (лат. perniciosus - гибельный). В 1925 г. Уиппл установил, что в печени образуются стимулиряторы эритропоэза. Майнот и Мерфи получили Нобелевскую премию за открытие лечебного эффекта сырой печени при макроцитарной анемии (требовалось съедать больше 200 г за сутки). Спустя несколько лет были получены экстракты печени, обладающие ее терапевтическим эффектом (витогепат, сирепар). В 1929 г. Касл предсказал участие внутреннего фактора в механизме всасывания в кровь внешнего противоанемического фактора. В конце 40-х годов Риккс, Смит и Паркер идентифицировали внешний фактор Касла как витамин В12 и выделили его в кристаллической форме. Биохимик Дороти Ходж-кин установила химическую структуру и механизм действия витамина В12. За это исследование она была удостоена Нобелевской премии.
Известно, что в конце 1937 г. выдающийся английский драматург Джордж Бернард Шоу (1856-1950 гг.) заболел макроцитарной анемией. До этого в течение более 50 лет Шоу был строгим вегетарианцем. Он категорически возражал против лечения инъекциями печеночного экстракта. Друг и сосед Шоу Сэн-Джон Эрвин рассказывал:
"Жена Шоу Шарлотта все уладила сама. Если печеночные инъекции необходимы для его выздоровления, значит он будет делать их, несмотря на все свои вегетарианские убеждения. Шоу подчинился. Шарлотта стала бы делать уколы и насильно, если бы он вздумал сопротивляться".
Шоу вскоре выздоровел и вернулся к творческой деятельности [Хьюз Э. Бернард Шоу (серия биографий "Жизнь замечательных людей") - М., 1968].
Молекула витамина В12 состоит из хромофорной и нуклеотидной частей. Хромоформая часть представляет собой порфирин с четырьмя восстановленными пиррольными кольцами и атомом кобальта, связанным с цианогруппой (цианокобаламин), гидроксилом (оксикобала-мин), метилом (метилкобаламин) или дезоксиаденозилом (дезоксиа-денозилкобаламин). По химическому строению хромофор напоминает гем. Препараты витамина В12 нельзя вводить в одном шприце с витаминами Sy и Bg, так как кобальт их разрушает. Кроме того, витамин В12 усиливает аллергизирующее влияние витамина S;.
Фармакокинетика
В желудке и тонком кишечнике витамин В12 освобождается от белков пищи и присоединяет внутренний фактор Касла - гликопротеин с молекулярной массой 59 кДа. Внутренний фактор образуется в париетальных (обкладочных) клетках желез желудка. Биодоступность витамина В12 в комплексе с внутренним фактором достигает 80-90%, без него - снижается до 0-30%.
В тонком кишечнике комплекс витамин В12-внутренний фактор Касла связывается с белковым рецептором на энтероцитах и пиноцито-зом доставляется в кровь. Для всасывания необходимы затраты энергии, присутствие желчи, ионов кальция и нейтральная среда, создаваемая натрия гидрокарбонатом сока поджелудочной железы.
При избытке витамина В12 его всасывание в кровь происходит простой диффузией по градиенту концентрации.
Белок крови транскобаламин II (р-глобулин) транспортирует витамин В12 в печень, костный мозг и селезенку. Известен наследственный дефицит транскобаламина II. Транскобаламины I и III, связывая витамин В12, выключают его из реакций метаболизма.
90% количества витамина В12 (1-10 мг) находится в печени, ежедневно используется 0.5-8 мкг. Около 3 мкг витамина В12 каждый день секретируется с желчью в кишечник, из этого количества 50-60% повторно всасывается в кровь. При заболеваниях печени и кишечника энтерогепатическая циркуляция нарушается, что сопровождается развитием авитаминоза.
Нормальная концентрация витамина В12 в плазме крови составляет 200-900 пг/мл (пикограмм - 10-12 г), при концентрации ниже 150 пг/мл появляются симптомы авитаминоза.
Механизм действия
Коферментные формы витамина В12 обладают различным биологическим значением. Метилкобаламин (СН3 В12) регулирует синтез ДНК и метионина. дезоксиаденозилкобаламин (дезоксиаденозил В12) необходим для образования миелина нервной ткани.
Метилтетрагидрофолат (СН3 В12) передает метильную группу СН3 витамину В12, в молекуле которого цианогруппа заменяется на метил. В дальнейшем СН3В12 метилирует гомоцистеин с образованием метионина - универсального донатора метильных групп, участвующего в синтезе белка, фосфолипидов, бетаина и холина.
Освобожденный от метильной группы ТГФ присоединяет метилен в виде мостика между 5-м и 10-м атомами азота, при этом появляется 5,10-метилен ТГФ . Донатор метилена - аминокислота серин (превращается в глицин в реакции, катализируемой витамином Sg).
5,10-СН^ТГФ с помощью метиленовой группы трансформирует предшественник пиримидиновых оснований - дезоксиуридинмонофос-фат (УМФ) в компонент ДНК - тимидинмонофосфат (ТМФ). После отдачи метилена 5,10-СН^ТГФ становится дигидрофолатом (ДГФ). Метаболический цикл завершается восстановлением ДГФ в ТГФ под влиянием дигидрофолатредуктазы (рис. 52.1).
При дефиците витамина В12 в клетках эритропоэза нарушается репликация ДНК, созревание ядра отстает от созревания цитоплазмы. Ге-мопоэз становится неэффективным, так как в циркулирующую кровь поступают мегалобластические эритроциты. Мегалобласты инфильтрируют бронхи, кишечник, влагалище. В крови эти клетки быстро подвергаются гемолизу вследствие недостаточной активности глутатион-редуктазы и низкого содержания восстановленного глутатиона. На фоне тяжелого авитаминоза развиваются лейкопения, тромбоцитопения и даже панцитопения.
Дезоксиаденозилкобаламин как кофактор мутазы участвует в изомеризации Z.-метилмалоновой кислоты в янтарную. Метилмалоновая кислота подавляет продукцию миелина. У детей с метилмалоновой ацидурией и гомоцистеинурией уменьшается способность клеток синтезировать акцепторы для витамина В12.
Препарат дезоксиаденозилкобаламина КОБАМАМИД обладаета-наболическим, гепатопротективным и липотропным влиянием.
Наиболее частая причина гипо- и авитаминозов В12 - уменьшение
количества внутреннего фактора при различных патологических со-
стояниях:
• Атрофии слизистой оболочки желудка у больных тяжелым хроническим гастритом, полипозом и сифилисом;
• Удалении или резекции желудка;
• Продукции аутоантител к внутреннему фактору.
Авитаминоз развивается также при заболеваниях кишечника, панкреатите, заражении лентецом широким, дивертикулезе тонкого кишечника и синдроме слепой кишки (паразит и патогенные бактерии интенсивно потребляют витамин В12).
Симптомами авитаминоза В12 помимо макроцитарной анемии являются демиелинизация, набухание и деструкция аксонов в коре головного мозга и боковых канатиках спинного мозга (фуникулярный миелоз). У больных возникают парестезия, расстройства равновесия и координации движений, снижаются сухожильные рефлексы, при прогрессировании авитаминоза присоединяются параличи, амнезия, нарушения зрения центрального происхождения, галлюцинации, демен-ция, эпизоды потери сознания.
Для медицинских целей витамин В12 получают методом микробиологического синтеза. Препараты назначают парентерально. Прием витамина В12 внутрь в составе поливитаминных средств показан только при его дефиците в пище.
ЦИАНОКОБАЛАМИН и ОКСИКОБАЛАМИН вводят под кожу и в мышцы. КОБАМАМИД - под кожу, в мышцы и вену. Оксикобаламин быстрее цианокобаламина превращается в коферментные формы, более прочно связывается с белками и длительнее находится в организме.
Профилактическое применение витамина В12 оправдано у строгих вегетарианцев, при удалении желудка, синдроме мальабсорбции. Инъекции необходимы 1 раз в месяц.
Для лечения макроцитарной анемии витамин В12 вводят в больших дозах через день или ежедневно в течение 6-12 месяцев. При легких и среднетяжелых формах терапию можно отложить до постановки диагноза. Больные с неврологическими осложнениями, тромбоцитопенией, лейкопенией требуют немедленного введения эритроцитарной массы, витамина В12 и кислоты фолие-вой. В случаях, поддающихся лечению, улучшение самочувствия наступает через сутки, количество нормобластических эритроцитов (4-4,5 млн/мм3) восстанавливается спустя 10-20 дней, функции нервной системы нормализуются через много месяцев. Витаминотерапия уменьшает в крови уровень свободного железа за счет его включения в гемоглобин.
Терапия витамином В12 неэффективна при дефиците железа в организме, инфекциях, воспалительных заболеваниях, опухолях, гипотиреозе, почечной недостаточности.
Препараты витамина В12 назначают при постгеморрагической железодефи-цитной, апластической анемиях, диабетическом неврите, невралгии тройничного нерва, радикулите, параличах, психических болезнях, гепатите и циррозе печени, в периоде выздоровления после тяжелой операции. У детей витаминотерапия показана при недоношенности, гипотрофии, болезни Дауна, церебральном параличе, метилмалоновой ацидурии. Кобамамид включают в комплексную терапию миокардиодистрофии и миокардита. Оксикобаламин нашел применение в качестве антидота при отравлении цианидами, например, в случаях передозировки натрия нитропруссида. Механизм антидотного действия связан с заменой гидроксила на цианогруппу, при этом Оксикобаламин превращается в цианокобаламин (химический антагонизм).
Витамин В12 хорошо переносится больными и лишь изредка вызывает побочные эффекты - рост количества эритроцитов, тромбоцитов, лейкоцитов, повышение свертывания крови, нервное возбуждение, тахикардию, боль в области сердца, аритмию (вследствие гипо-калиемии), аллергические реакции. Оксикобаламин меньше цианокобаламина увеличивает свертывание крови. В эксперименте установлена способность цианокобаламина стимулировать развитие опухолей и лейкоза. Кобамамид не обладает канцерогенными свойствами. Препараты витамина В12 противопоказаны при тромбозах, тромбоэмболии, эритремии, эритроцитозе, остром инфаркте миокарда, доброкачественных и злокачественных новообразованиях, наследственной дегенерации зрительного нерва (болезнь Ледера).
КИСЛОТА ФОЛИЕВАЯ была открыта английскими учеными. В 1932 г. Вилле описал лечебный эффект гидролизата дрожжей при макроцитарной анемии у индийских прачек в Бомбее. Фактор Виллса идентичен кислоте фолиевой (лат. folium - лист). В 1941 г. Митчелл выделил кислоту фолиевую (витамин Вд) листьев шпината.
Средняя суточная потребность в кислоте фолиевой - 50 мкг. она возрастает при беременности (до 400-800 мкг), кормлении грудным молоком (до 300-600 мкг), гемолитической анемии, выздоровлении после тяжелых операций. Дети в первом полугодии жизни должны получать 40 мкг/сут, во втором полугодии - 120 мкг/сут, с 2 до 12 лет -200 мкг/сут кислоты фолиевой.
Кислота фолиевая содержится в зеленых листьях растений, овощах, фруктах, злаках, бобах, сыре, печени, дрожжах, синтезируется микрофлорой кишечника. При кулинарной обработке продуктов может разрушаться 90% витамина.
По химической структуре кислота фолиевая является птероилглутаминовой кислотой. Основную часть ее молекулы составляет птери-диновое кольцо, связанное метиленовым мостиком с пара-аминобензойной кислотой (ПАБК). В свою очередь, ПАБК соединена амидной связью с глутаминовой кислотой.