Главная » Статьи » Мембраностабилизирующие препараты

Мембраностабилизирующие препараты

Fact-checked

Весь контент iLive проверяется медицинскими экспертами, чтобы обеспечить максимально возможную точность и соответствие фактам.

У нас есть строгие правила по выбору источников информации и мы ссылаемся только на авторитетные сайты, академические исследовательские институты и, по возможности, доказанные медицинские исследования. Обратите внимание, что цифры в скобках ([1], [2] и т. д.) являются интерактивными ссылками на такие исследования.

Если вы считаете, что какой-либо из наших материалов является неточным, устаревшим или иным образом сомнительным, выберите его и нажмите Ctrl + Enter.

В целях воздействия на патохимическую фазу воспаления бронхиальной астмы применяются следующие средства:

  • мембраностабилизирующие препараты, предупреждающие дегрануляцию тучных клеток;
  • препараты, блокирующие действие медиаторов аллергии, воспаления и бронхоспазма;
  • антиоксиданты.

trusted-source

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9]

Фармакодинамика

К мембраностабилизирующим средствам относятся натрия кромогликат (интал), натрия недокромил (тайлед), кетотифен (задитен) и антагонисты кальция.

Натрия кромогликат

Натрия кромогликат (интал) — нестероидный противовоспалительный препарат, выпускается в следующих лекарственных формах. Механизм действия натрия кромогликата (интала):

  • стабилизирует мембрану тучных клеток, предупреждая их дегрануляцию и выделение медиаторов воспаления и бронхоспазма (гастамина, лейкотриенов). Этот механизм обусловлен подавлением активности фосфодиэстеразы, что приводит к накоплению в клетке цАМФ. В свою очередь, это способствует угнетению тока кальция в клетку или даже стимулирует его выведение и уменьшает функциональную активность тучных клеток;
  • стабилизирует мембрану других клеток-мишеней (эозинофилы, макрофаги, тромбоциты), тормозит их активность и выделение ими медиаторов воспаления и аллергии;
  • блокирует С1-каналы мембран тучных клеток, что тормозит поступление кальция в клетку, способствует развитию противовоспалительного эффекта;
  • подавляет возбуждение чувствительных окончаний блуждающего нерва, что предупреждает развитие бронхоконстрикции;
  • уменьшает повышенную проницаемость сосудов слизистой оболочки и ограничивает доступ аллергена и неспецифических стимулов к тучным клеткам, нервным и гладкомышечным клеткам бронхов.

Лекарственные формы натрия кромогликата

Показания к назначению

Интал в капсулах для спинхалера

Одна капсула содержит 20 мг натрия кромогликата и 20 мг лактозы

В качестве средства базисной терапии и для предупреждения бронхоспазма после физической нагрузки и контакта с аллергеном

По 1-2 капсулы 3-4 раза в сутки в виде ингаляций с помощью спинхапера

Интал дозируемый ингалятор

1 доза препарата содержит 1 мг натрия кромогликата

1-2 вдоха 3-4 раза в сутки

Интал-раствор для небулайзера

1 ампула содержит 20 мг натрия кромогликата в 2 мл изотонического раствора натрия хлорида

1-2 ингаляции 3-4 раза в сутки

1 мл содержит 40 мг натрия кромогликата

Профилактика и лечение сезонного и круглогодичного ринита

1 ингаляция в каждый носовой ход 5-6 раз в сутки

1 мл раствора содержит 40 мг натрия кромогликата

Лечение аллергических кератитов и конъюнктивитов

По 1-2 капли в каждый глаз 4-6 раза в сутки

При бронхиальной астме натрия кромогликат наиболее часто применяется в капсулах (1 капсула содержит 20 мг препарата), которые ингалируются с помощью специального ингалятора спинхалера по 1-2 капсулы 3-4 раза в день. Длительность действия препарата около 5 ч, для усиления эффекта рекомендуется за 5-10 мин до применения натрия кромогликата сделать ингаляцию симпатомиметика короткого действия (салбутамол, беротек). Выраженное действие препарата начинается через 1 месяц от начала приема.

Клинико-фармакологическая характеристика интала (натрия кромогликата):

  • применяется профилактически, а не для купирования приступа астмы;
  • уменьшает количество приступов астмы и их эквивалентов;
  • снижает выраженность бронхиальной гиперреактивности;
  • уменьшает потребность в симпатомиметиках;
  • позволяет избежать назначения глюкокортикоидов или уменьшить потребность в них;
  • эффективность не уменьшается при длительном применении.

После ингаляции интала около 90% препарата оседает в трахее и крупных бронхах, лишь 5-10% достигает мелких бронхов. Показания к назначению натрия кромогликата:

  • в качестве базисного противовоспалительного средства, предупреждающего бронхоспазм у больных любой формой бронхиальной астмы. Наибольшая эффективность отмечается при атонической форме бронхиальной астмы и астме физического усилия у больных молодого и среднего возраста;
  • для снижения потребности в глюкокортикоидах при кортикозависимой бронхиальной астме.

Лечение натрия кромогликатом целесообразно проводить длительно (3-4 месяца и более). Лучшие результаты наблюдаются при сезонной бронхиальной астмы, но улучшение возможно и при круглогодичной бронхиальной астме.

Препарат переносится хорошо, но в ряде случаев возможны небольшие побочные эффекты (раздражение дыхательных путей, появление кашля, чувство першения в горле, саднения за грудиной). Интал не оказывает токсического действия на плод и может применяться во II-III триместрах беременности.

trusted-source

[10], [11], [12], [13], [14], [15], [16], [17]

Дитек

Комбинированный препарат в виде дозированного аэрозоля, состоящий из бета2-адреностимулятора беротека и интала. Применяется как для купирования приступа астмы, так и для профилактического лечения бронхиальной астмы по тем же показаниям, что и интал.

С профилактической целью препарат ингалируется 4 раза в день по 2 дозы аэрозоля, при появлении приступа удушья можно дополнительно ингалировать еще 1-2 дозы.

trusted-source

[18], [19], [20], [21], [22], [23], [24], [25], [26], [27], [28], [29]

Натрия недокромил (тайлед)

Натриевая соль пиранохинолиндикарбоксиловой кислоты, является нестероидным противовоспалительным препаратом, выпускается в аэрозольных баллончиках по 56 и 112 доз. 1 доза (1 вдох) обеспечивает поступление в бронхопульмональную систему 2 мг препарата. Обычно применяется в дозе 2 вдоха (4 мг) 3-4 раза в день, в дальнейшем по мере улучшения состояния можно сократить прием до 2 раз в 1 день.

Механизм действия натрия недокромила (тайледа):

  • подавляет активацию и высвобождение медиаторов из клеток, участвующих в развитии воспаления при бронхиальной астме (тучных клеток, эозинофилов, нейтрофилов, макрофагов, тромбоцитов). По противовоспалительной активности недокромил натрия в 4-10 раз эффективнее интала;
  • ингибирует высвобождение хемотаксических факторов из эпителия бронхов; подавляет хемотаксис альвеолярных макрофагов и эозинофилов, ответственных за воспалительные реакции аллергического генеза;
  • ингибирует выделение нейропептидов из окончаний нервных волокон, вызывающих бронхоспастические реакции, тем самым предупреждает развитие бронхоспазма.

Показаниями к назначению недокромила натрия являются:

  • профилактика всех видов бронхиальной астмы. Он эффективен при лечении аллергической и неаллергической бронхиальной астмы у пациентов разного возраста, предупреждает развитие ранней и поздней астматических реакций на аллергены, а также бронхоспазма, вызываемого холодом, физической нагрузкой;
  • снижение потребности в глюкокортикоидах при кортикозависимой бронхиальной астме.

Переносимость препарата хорошая. Возможные побочные эффекты: нарушение вкуса, головная боль, явления раздражения верхних дыхательных путей.

Кетотифен (задитен, позитан)

Выпускается в таблетках по 0.001 г, оказывает влияние на патохимическую и патофизиологическую фазы патогенеза бронхиальной астмы.

  • снижение секреции медиаторов тучными клетками ибазофилами под влиянием аллергенов (за счет ингибирования фосфодиэстеразы с последующим накоплением цАМФ и торможением транспорта Са++);
  • блокада Н1-рецепторов гистамина;
  • торможение действия лейкотриенов и фактора активации тромбоцитов на дыхательные пути;
  • торможение активности клеток-мишеней аллергии (эозинофилов и тромбоцитов).

Кетотифен применяется для профилактики приступов удушья. Лечение кетотифеном уменьшает потребность в бета2-адреномиметиках и теофиллине. Полный терапевтический эффект наблюдается через 2-3 месяца от начала лечения. Препарат можно применять непрерывно в течение 3-6 месяцев. Обычная дозировка кетотифена — 1 мг 2 раза в день. Он эффективен также при внелегочных аллергических заболеваниях (поллинозе, аллергических ринитах, конъюнктивитах, крапивнице, отеке Квинке) за счет антигистаминного эффекта. Возможные побочные эффекты: сонливость, повышение аппетита, прибавка в весе.

В последние годы предлагается сочетанное применение кетотифена и интала.

Ингаляции фуросемида обладают терапевтическим эффектом, аналогичным таковому у интала. Под влиянием фуросемида уменьшается поступление ионов натрия и хлора в бронхиальный секрет, что изменяет его ионный состав и осмотическое давление, в результате угнетается высвобождение медиаторов тучными клетками и снижается реакция чувствительных нервных окончаний бронхов.

Кроме того фуросемид способствует высвобождению из эпителия бронхов простагландинов, оказывающих бронхорасширяющее действие.

При приеме внутрь фуросемид не оказывает влияния на реактивность бронхов. Однако вопрос о применении ингаляций фуросемида для лечения бронхиальной астмы окончательно не решен.

Антагонисты кальция

Блокируют потенциалзависимые кальциевые каналы, уменьшают поступление Са++ в цитоплазму из внеклеточного пространства и секрецию медиаторов воспаления, аллергии и бронхоспазма тучными клетками. Антагонисты кальция оказывают профилактическое действие, так как снижают специфическую и неспецифическую гиперреактивность бронхов. Кроме того, они уменьшают потребность больных в β2-адреномиметиках и теофиллине. Антагонисты кальция наиболее эффективны при астме физического усилия, они показаны также при сочетании бронхиальной астмы с ИБС и артериальной гипертензией.

Наиболее часто применяются верапамил (финоптин, изоптин) по 0.04 г 2-3 раза в день, нифедипж по 0.01-0.02 г 3 раза в день.

В качестве антагониста кальция можно применять 6% раствор магния сульфата в виде ингаляций (1 ингаляция в день или через день, курс лечения — 10-14 ингаляций).

trusted-source

[30], [31], [32], [33], [34]

Стабилизаторы тучных клеток при бронхиальной астме

Прочие антигистаминные препараты для системного применения

Стабилизаторы мембран тучных клеток

Стабилизаторы мембран тучных клеток представляют собой препараты, препятствующие открытию кальциевых каналов и входу кальция в тучные клетки. Они угнетают кальций-зависимую дегрануляцию клеток и выход из них гистамина (в мастоцитах депонировано 90% этого медиатора), фактора, активирующего тромбоциты, лейкотриенов, в т.ч. медленно реагирующей субстанции анафилаксии, лимфокинов и других биологически активных веществ, индуцирующих аллергические и воспалительные реакции. Стабилизация мембран тучных клеток обусловлена блокадой фосфодиэстеразы и накоплением в них цАМФ. Важным аспектом противоаллергического влияния стабилизаторов мембран тучных клеток является повышение чувствительности адренорецепторов к катехоламинам. Кроме этого, препараты обладают способностью блокировать хлорные каналы и предупреждать, таким образом, деполяризацию парасимпатических окончаний в бронхах. Они препятствуют клеточной инфильтрации слизистой оболочки бронхов и тормозят развитие замедленной реакции гиперчувствительности. Некоторые из лекарственных средств этой группы (кетотифен и др.) обладают способностью блокировать Н1-рецепторы (антигистаминное действие). Стабилизаторы мембран тучных клеток устраняют отек слизистой оболочки бронхов и предупреждают (но не купируют) повышение тонуса гладких мышц. Основным показанием к их назначению является предупреждение бронхообструкции. Профилактический эффект развивается постепенно, в течение 2–12 нед. Стабилизаторы мембран тучных клеток хорошо сочетаются с другими средствами для профилактики бронхообструктивного синдрома. В ряде случаев их использование позволяет уменьшить дозу или прекратить прием кортикостероидов и бронходилататоров.

Читайте также:  Что нужно знать об АСИТ-терапии препараты возможности противопоказания

Механизм действия

Стабилизаторы мембран тучных клеток (лаброцитов) предупреждают развитие патохимической стадии аллергических реакций немедленного типа и препятствуют возникновению воспалительного процесса аллергической и неаллергической природы. Механизм их противоаллергического и противовоспалительного действия появляется в снижении чувствительности клеток-мишеней к действию дегранулирующих агентов, торможении дегрануляции тучных клеток путем временной неспецифической стабилизации их цитоплазматических мембран, что приводит к уменьшению высвобождения биологически активных веществ и медиаторов аллергии, прежде всего гистамина. В меньшей степени угнетается высвобождение серотонина, нейротоксического и хемотаксических факторов, синтез брадикинина, лейкотриенов и простагландинов. Стабилизация мембран тучных клеток происходит вследствие изменения гидратационного покрытия их оболочек, что приводит к снижению ее проницаемости их для ионов кальция и ослаблению сокращения микрофибрилл в цитоплазме, прикрепленных к цитоплазматическим мембранам гранул, содержащих депонированные медиаторы.

Определенное значение в этом имеет ингибирование адениловой фосфодиэстеразы, приводящего к накоплению в клетках цАМФ за счет уменьшения его превращения в неактивный 5’АМФ. Благодаря уменьшению высвобождения гистамина и других медиаторов происходит расширение капилляров и гиперемия кожи, повышение проницаемости сосудов и отек тканей, уменьшается кожный зуд. Вследствие снижения высвобождения хемотаксических факторов и образования лейкотриенов тормозится миграция эозинофилов из сосудистого русла, их активация, клеточная инфильтрация и воспалительная реакция, т.е. стабилизаторы мембран тучных клеток предотвращают как ранний, так и поздний аллергический ответ. Препараты данной группы повышают чувствительность βадренорецепторов к β-адреномиметикам. Кроме того, кетотифен и оксатомид обладают умеренно выраженным антигистаминным действием, блокируя Н1-гистаминовые рецепторы. Кетотифен также препятствует высвобождению лимфокинов и подавляет сенсибилизацию лимфоцитов рекомбинантными цитокинами. У азеластина мембраностабилизирующий эффект слабый и преобладает антигистаминное действие. Кромоглициевая кислота не вызывает блокаду Н1-гистаминовых рецепторов, но обладает некоторыми антиоксидантными свойствами и уменьшает проницаемость кишечной стенки для аллергенов. Действие стабилизаторов мембран тучных клеток развивается медленно, постепенно: при назначении кромоглициевой кислоты — в течение 2 нед, кетотифена и оксатомида — в течение 1 мес при регулярном применении. Максимальный эффект наблюдается соответственно через 1 и 3 мес от начала приема. В отличие от антигистаминных препаратов и глюкокортикостероидов стабилизаторы мембран тучных клеток не оказывают клинического эффекта при уже развившихся острых аллергических реакциях, непригодны для их купирования, не обладают быстрым противовоспалительным действием.

Эффективность стабилизаторов мембран тучных клеток мало зависит от дозы и почти не увеличивается при ее повышении. Этим достигается только пролонгирование действия. Выраженность превентивного эффекта (частичное или полное торможение аллергической реакции) зависит от индивидуальной чувствительности к аллергену.

Фармакокинетика

Кетотифен и оксатомид после приема внутрь практически полностью всасываются. Однако биодоступность кетотифена составляет примерно 50%, что связано с биотрансформацией первого прохождения через печень. Максимальная концентрация в крови кетотифена достигается через 2—4 ч, оксатомида — через 2 ч. Терапевтическая концентрация препаратов сохраняется 10—12 ч. С белками плазмы кетотифен связывается на 75%, оксатомид — на 98%. Т1/2 длительный – у кетотифена двухфазный (3—5 и 20—21 ч), у оксатомида — 14 ч. В печени подвергаются глюкуронидации и метилированию. Большая часть метаболитов кетотифена и 60% — оксатомида выводится с желчью. В течение 48 ч с мочой выводится большая часть принятой дозы кетотифена, причем 60—70% — в виде метаболитов, в основном неактивных (кетотифен-N-глюкуронида). Лишь 1% кетотифена и 0,5% оксатомида выделяется в неизмененном виде. Клиренс обих препаратов у детей до 3 лет выше, чем у взрослых. У детей старше 3 лет фармакокинетика не отличается от таковой у взрослых. Кетотифен и оксатомид проникают в грудное молоко. Кромоглициевая кислота практически не всасывается из желудочно-кишечного тракта (биодоступность1%) и при приеме внутрь оказывает местное действие (на слизистую оболочку кишечника). С белками плазмы связывается 65% всосавшегося вещества. Т1/2 составляет 1,5 ч. Препарат выводится в неизмененном виде с калом, всосавшаяся часть не метаболизируется и экскретируется с мочой и с желчью приблизительно в равных количествах.

Место в терапии

Стабилизаторы мембран тучных клеток показаны для длительной патогенетической (базисной противоаллергической и противовоспалительной) терапии хронических аллергических заболеваний с воспалительным компонентом.

Кетотифен и оксатомид применяются в дерматологии для лечения атопического дерматита, контактноаллергического дерматита и хронической крапивницы. К другим показаниям относятся сезонный и круглогодичный аллергический ринит и конъюнктивит, бронхиальная астма, особенно ее атопическая форма у детей раннего возраста, атопический нефротический синдром. Минимальная длительность лечения этими препаратами составляет 3—6 мес.

Кромоглициевая кислота применяется внутрь при заболеваниях, в этиологии которых существенное значение имеет пищевая аллергия — атопический дерматит и хроническая крапивница. К другим показаниям относятся аллергическая энтеропатия и неспецифический язвенный колит. Лечение кромоглициевой кислотой больных с пищевой аллергией сопровождается снижением интенсивности кожных проб с пищевыми аллергенами, титра пищевых антител и общего уровня IgE в сыворотке крови. Препарат назначают за 15 мин до еды, как правило, в острый и подострый (неполной ремиссии) периоды атопического дерматита в комбинации с антигистаминными препаратами. Продолжительность курса лечения составляет в среднем 1,5—6 мес, что обеспечивает достижение стойкой ремиссии заболевания.

Переносимость и побочные эффекты

Стабилизаторы мембран тучных клеток малотоксичны и обычно хорошо переносятся при длительном лечении.

Кетотифен и оксатомид могут вызывать сонливость, слабость, утомляемость, легкое головокружение, сухость во рту, повышение аппетита и небольшое увеличение массы тела, иногда умеренно выраженную обратимую тромбоцитопению, дизурию, в редких случаях — аллергические реакции. При приеме оксатомида иногда наблюдались случаи тошноты, рвоты, гепатита, судорог и экстрапирамидных расстройств. При выраженной сонливости эти препараты следует назначать только вечером либо в половинной дозе.

Кромоглициевая кислота при приеме внутрь может вызывать диспепсические явления (тошноту, рвоту, диарею), иногда аллергические реакции (кожную сыпь, боли в суставах).

Противопоказания и предостережения

Основными противопоказаниями к назначению кетотифена и оксатомида являются индивидуальная непереносимость, беременность, особенно в I триместре, кормление грудью. Кроме того, оксатомид не применяется у детей до 2 лет и при тяжелых заболеваниях печени, а азеластин — у детей до 6 лет.

Кромоглициевая кислота противопоказана только при повышенной чувствительности к ней и в I триместре беременности.

Механизм действия

Стабилизаторы мембран тучных клеток (лаброцитов) предупреждают развитие патохимической стадии аллергических реакций немедленного типа и препятствуют возникновению воспалительного процесса аллергической и неаллергической природы. Механизм их противоаллергического и противовоспалительного действия появляется в снижении чувствительности клеток-мишеней к действию дегранулирующих агентов, торможении дегрануляции тучных клеток путем временной неспецифической стабилизации их цитоплазматических мембран, что приводит к уменьшению высвобождения биологически активных веществ и медиаторов аллергии, прежде всего гистамина. В меньшей степени угнетается высвобождение серотонина, нейротоксического и хемотаксических факторов, синтез брадикинина, лейкотриенов и простагландинов. Стабилизация мембран тучных клеток происходит вследствие изменения гидратационного покрытия их оболочек, что приводит к снижению ее проницаемости их для ионов кальция и ослаблению сокращения микрофибрилл в цитоплазме, прикрепленных к цитоплазматическим мембранам гранул, содержащих депонированные медиаторы.

Определенное значение в этом имеет ингибирование адениловой фосфодиэстеразы, приводящего к накоплению в клетках цАМФ за счет уменьшения его превращения в неактивный 5’АМФ. Благодаря уменьшению высвобождения гистамина и других медиаторов происходит расширение капилляров и гиперемия кожи, повышение проницаемости сосудов и отек тканей, уменьшается кожный зуд. Вследствие снижения высвобождения хемотаксических факторов и образования лейкотриенов тормозится миграция эозинофилов из сосудистого русла, их активация, клеточная инфильтрация и воспалительная реакция, т.е. стабилизаторы мембран тучных клеток предотвращают как ранний, так и поздний аллергический ответ. Препараты данной группы повышают чувствительность βадренорецепторов к β-адреномиметикам. Кроме того, кетотифен и оксатомид обладают умеренно выраженным антигистаминным действием, блокируя Н1-гистаминовые рецепторы. Кетотифен также препятствует высвобождению лимфокинов и подавляет сенсибилизацию лимфоцитов рекомбинантными цитокинами. У азеластина мембраностабилизирующий эффект слабый и преобладает антигистаминное действие. Кромоглициевая кислота не вызывает блокаду Н1-гистаминовых рецепторов, но обладает некоторыми антиоксидантными свойствами и уменьшает проницаемость кишечной стенки для аллергенов. Действие стабилизаторов мембран тучных клеток развивается медленно, постепенно: при назначении кромоглициевой кислоты — в течение 2 нед, кетотифена и оксатомида — в течение 1 мес при регулярном применении. Максимальный эффект наблюдается соответственно через 1 и 3 мес от начала приема. В отличие от антигистаминных препаратов и глюкокортикостероидов стабилизаторы мембран тучных клеток не оказывают клинического эффекта при уже развившихся острых аллергических реакциях, непригодны для их купирования, не обладают быстрым противовоспалительным действием.

Эффективность стабилизаторов мембран тучных клеток мало зависит от дозы и почти не увеличивается при ее повышении. Этим достигается только пролонгирование действия. Выраженность превентивного эффекта (частичное или полное торможение аллергической реакции) зависит от индивидуальной чувствительности к аллергену.

LTP: маленькие виновники больших неприятностей

Обзор

Грустный ребенок, которому нельзя есть апельсин

Автор
Редакторы

Статья на конкурс «био/мол/текст»: Аллергию называют болезнью XXI века. Иммунитет призван защищать организм, но в этом случае он дает сбой. В чем причина? Статья знакомит с одним из сильнейших пищевых аллергенов — растительными липид-транспортирующими белками, их структурой и функциями.

Читайте также:  Смешанная бронхиальная астма это

Конкурс «био/мол/текст»-2018

Эта работа опубликована в номинации «Свободная тема» конкурса «био/мол/текст»-2018.

Генеральный спонсор конкурса — компания «Диаэм»: крупнейший поставщик оборудования, реагентов и расходных материалов для биологических исследований и производств.

Спонсором приза зрительских симпатий выступил медико-генетический центр Genotek.

Введение

Как вы отреагируете на сообщение, что в мире возникла новая «эпидемия»? По данным ВОЗ, от нее страдает 20% населения Европы. Это заболевание занимает третье место по распространенности в мире. Наверное, вы уже догадались, что речь идет об аллергии. Если открыть учебник по биологии и посмотреть определение данного недуга, то сразу станет ясно, что причина аллергии скрывается в некоем сбое иммунной системы. Иммунная система является главным защитником нашего организма от вирусов, бактерий, простейших, гельминтов — одним словом, от патогенов. Основными игроками иммунитета являются специальные клетки организма — лейкоциты.

Лейкоциты подразделяются на несколько групп [1]:

  • Нейтрофилы — составляют около 70% от количества всех лейкоцитов [2]. Они способны мигрировать через стенки капилляров к очагам инфекции. Основная их функция — это «съесть» и переварить бактерию, то есть фагоцитировать [1], [2].
  • Моноциты и макрофаги. Первые курсируют по кровотоку около 30–40 часов с момента образования в красном костном мозге, затем выходят через стенки капилляров в межклеточное пространство, превращаясь в макрофагов. Макрофаги — это крупные клетки, которые находятся в разных частях организма [2]. Они не только фагоцитируют патогены, но и способствуют развитию иммунного ответа [1].
  • Дендритные клетки — по функциям аналогичны макрофагам. Их можно встретить во всех тканях и органах. При фагоцитозе патогена дендритные клетки активируются. Они способны сохранить внутри себя фрагменты врага и далее представить их лимфоцитам. С другой стороны дендритные клетки выделяют специальные химические сигналы — цитокины, которые влияют на дальнейший ход развития иммунной реакции, опосредованной Т-лимфоцитами [1], [2].
  • Эозинофилы и базофилы — клетки, которые в норме содержатся в небольшом количестве в крови. Число эозинофилов увеличивается при заражении гельминтами. Эти клетки содержат специальные пузырьки — везикулы с биологически активными веществами. При определенных условиях они способны выделять содержимое этих пузырьков в межклеточную среду. Именно базофилы и эозинофилы участвуют в возникновении аллергических реакций [1].
  • Лимфоциты — это большая группа лейкоцитов, которая подразделяется на Т- и В-лимфоциты. Эти две подгруппы имеют собственные маркеры на клеточной мембране, различаются местом дифференцировки и ролью в иммунитете. Т-лимфоциты подразделяются на три группы: Т-киллеры — распознают и обезвреживают патогенны; Т-хелперы — распознают патогены и выделяют специальные вещества, помогающие другим клеткам бороться с этим патогенном; регуляторные Т-лимфоциты — способны ослабить или вовсе подавить иммунную реакцию. В-лимфоциты при контакте с патогеном превращаются в плазматические клетки, которые вырабатывают специальные белки — антитела. Эти белки способны связываться с антигеном, привлекая макрофагов и других, а также активировать различные каскады иммунных реакций, приводящих к гибели патогена. Также часть В-лимфоцитов при определенных условиях превращается в клетки памяти. При повторной атаке патогена они быстро активируются, делятся и идут устранять врага [1].

Собственно в первом приближении борьба иммунной системы с патогеном выглядит так: при попадании патогена в организм происходит активация первой линии защиты — нейтрофилов и макрофагов. Макрофаги, а также дендритные клетки способны активировать лимфоциты, которые начинают направленно убивать патогенов-чужаков. Более подробно с лимфоцитами и иммунным ответом можно ознакомиться в статье «Иммунитет: борьба с чужими и. своими» [1].

Строение и классификация антител

Антитела — это Y-образные молекулы из суперсемейства белков иммуноглобулинов, содержащие два участка связывания с антигеном [3].

Антиген — это молекула на поверхности патогена, способная к связыванию с антителом.

Антитело состоит из четырех полипептидных цепей: двух идентичных легких цепей и двух идентичных тяжелых (рис. 1). Между собой цепи соединены с помощью электростатических, ван-дер-ваальсовых и ковалентных дисульфидных связей [3]. Не связанная с легкими цепями часть тяжелых цепей образует шарнирные области и хвост (Fc-фрагмент) антитела.

Строение антитела

Рисунок 1. Строение антитела

Шарнирная область — это достаточно гибкое место молекулы, за счет которого расстояние между двумя связывающими антиген участками может изменяться, что значительно повышает эффективность взаимодействия с антигеном [3].

У млекопитающих выделяют пять классов антител: IgA, IgD, IgE, IgG, IgM. Каждый класс имеет свой тип тяжелой цепи, а значит свой уникальный Fc-фрагмент, что придает молекулам одного класса характерные свойства. Строение хвостовой части антитела влияет на такие свойства, как связывание с фагоцитирующими клетками, пересечение плацентарного барьера и другие. Специальные Fc-рецепторы, расположенные на мембране лейкоцитов распознают Fc-фрагмент антитела определенного класса и затем связываются с ним. Другими словами, для каждого типа антител будет свой Fc-рецептор [3]. Таким образом, получается, что разные классы антител эффективны в различных ситуациях. Но для аллергии наибольшее значение представляют IgE.

IgE — это класс антител, которой практически отсутствует в свободном виде в крови здорового человека. Хвостовая часть молекулы имеет высокое сродство к Fc-рецепторам, расположенным на поверхности тучных клеток, базофилов и эозинофилов. Считается, что IgE защищают организм человека от паразитов, а также обусловливают аллергические реакции [3]. Более подробно ознакомиться с антителами можно в статье «Антитело: лучший способ распознать чужого» [19].

Существует теория, что аллергия — это сверхинтенсивная реакция организма на борьбу с паразитами. Такие симптомы, как зуд, чихание, интенсивное выделение слизи и других секретов — не что иное, как механизмы, помогающие избавиться от них.

В современном мире переход к соблюдению норм гигиены предотвращает контакт организма со многими антигенами [4]. Нагрузка на иммунную систему снижается. В таком случае организм начинает реагировать на «безобидные антигены», и возникает аллергия (видео 1) [5]. Антигены, вызывающие аллергию, называют аллергенами. Часто меру аллергической настроенности организма определяют по количеству IgE в крови.

Видео 1. Теория происхождения аллергии

Механизм возникновения аллергической реакции, типы аллергенов

Первая встреча аллергена с иммунной системой стимулирует выработку IgE в кровоток. Эти антитела связываются хвостовой частью с Fc-рецепторами тучных клеток и базофилов. При повторной встрече аллерген связывается с IgE на поверхности тех же самых тучных клеток и базофилов, вызывая их активацию и дегрануляцию (рис.2) [3].

Механизм возникновения аллергической реакции

Рисунок 2. Механизм возникновения аллергической реакции

Таким образом тучные клетки и базофилы выделяют в организм человека биологически активные вещества, в том числе гистамин [3]. Гистамин — это биоорганическая молекула, производное аминокислоты гистидина. Гистамин обладает комплексным действием. При попадании в межклеточную среду он сразу же воздействует на стенки капилляров, увеличивая их проницаемость, понижает артериальное давление и вызывает спазм гладкой мускулатуры. Из кровяного русла жидкость выходит в ткани и накапливается там. Образуется отек. Если аллергическая реакция возникла в дыхательных путях, то высвобождение гистамина приведет к резкому спазму бронхов, что является причиной возникновения астмы [3].

В других случаях это приводит к отеку слизистой носа, различных кожных высыпаний, конъюнктивиту. Гистамин также влияет на процесс воспаления, то есть является медиатором воспаления — защитной реакции организма, направленной на устранение патогена и его продуктов жизнедеятельности.

Аллергия может возникнуть практически на любое вещество. Поэтому, для удобства аллергены можно подразделять на группы по происхождению. Это бытовые, лекарственные, эпидермальные (клетки эпидермиса и его производные человека и животных), грибковые, пыльцевые, пищевые и так далее [4].

Одними из сильнейших аллергенов являются представители липид-транспортирующих белков (Lipid Transfer Proteins, LTP) растений. LTP вызывают развитие иммунных реакций на пыльцу и растительные пищевые продукты. Считается, что эти белки играют одну из важнейших ролей в жизнедеятельности растений [6].

Строение и функции LTP

LTP были открыты в 1992 году группой испанских ученых под руководством Рамона Ллеонарта (Ramon Lleonart). Эти маленькие положительно заряженные белки весом около 7–10 кДа обнаружены только у высших растений [6]. У водорослей же они отсутствуют. Возможно, что появление именно этих белков помогло растениям выйти на сушу (рис. 3) [7].

Филогенетическое древо растений с LTP

Рисунок 3. Филогенетическое древо, на котором показано наличие или отсутствие LTP в различных группах растений

Выход на сушу и LTP

Выход на сушу требовал развития новых органов, приспособлений и механизмов, чтобы выжить и спокойно существовать в наземной среде. Для ее освоения растениям требовалось решить основную проблему: как защититься от потерь воды. Они нашли выход в виде различных гидрофобных полимеров, формирующих защитный слой на поверхности эпидермальных клеток. Этот слой называется кутикулой. Она защищает от обезвоживания, радиации и даже в какой-то мере от поедания травоядными животными. Образование кутикулы требует транспортировки липидов к месту синтеза на поверхности клетки. Сейчас предполагают, что LTP внесли большой вклад в возникновение и эволюцию кутикулы [8].

Все LTP имеют гидрофобную полость, в которой расположен сайт связывания с гидрофобными молекулами, такими как жирные кислоты, фосфолипиды и др [9].

Помимо гидрофобной полости, структура LTP содержит четыре дисульфидных мостика. Эти четыре связи между атомами серы поддерживают стабильность молекулы в пространстве, придавая ей прочность. Они делают это настолько хорошо, что даже ни ферменты желудочно-кишечного тракта, ни термическая обработка до 100 градусов не могут разрушить белок полностью [9].

Существует несколько типов классификации LTP.

  1. На основе молекулярной массы и гомологии аминокислотных последовательностей эти белки подразделяют на два класса: LTP1, который содержит около 90 аминокислотных остатков, и LTP2, содержащий чуть меньше — примерно 70 [6].
  2. На основании наличия гликозилфосфатидилинозитного якоря (GPI-якоря) — гликолипида, присоединенного к белку в процессе посттрансляционной модификации, с помощью которого LTP может закрепиться в мембране, белки делятся также на две группы. LTP, имеющие GPI-якорь, обозначаются как LTPg.
  3. На основании внутригенной локализации интронов и гомологии аминокислотных последовательностей LTP разбивают на 10 подклассов: LTP1, LTP2, LTPс, LTPd, LTPg (главные подклассы), LTPe, LTPf, LTPh, LTPj, LTPk (второстепенные подклассы) [6].
Читайте также:  Электрофорез с эуфиллином

LTP кодируются в растениях мультисемейством генов, в состав которого входят три кластера (3–8 генов в каждом). Белки, кодируемые каждым кластером, характеризуются специализацией по тканям, синтезом на определенной стадии онтогенеза и различием по функциям. Синтез LTP в клетках активируется под влиянием стрессовых факторов и фитогормонов. Стрессовыми факторами могут быть УФ-излучение, осмотический шок, отсутствие влажности, низкие температуры, вторжение различных патогенов [9].

Теперь перейдем к функциям LTP в растениях. Большинство из них основано на проявленных ими активностях в экспериментах in vitro (рис. 4).

Функции растительных липид-транспортирующих белков

Рисунок 4. Функции растительных липид-транспортирующих белков

Было установлено, что LTP способны связывать и переносить липиды через биомембраны в лабораторных экспериментах. Собственно, из этого вытекает одна из предполагаемых функций — перенос гидрофобных молекул, участие в метаболизме липидов [6], [7]. LTP содержатся в высокой концентрации в покровных тканях растений, и это безусловно наталкивает на мысль об их вовлеченности в синтез поверхностного кутикулярного слоя (рис. 5) [9]. У мутантов растений Brassica napus с повышенным синтезом белка BrLTPd1 наблюдается нарушение секреции воска [8].

Предполагаемый механизм переноса липидов через мембрану

Рисунок 5. Предполагаемый механизм переноса липидов через мембрану и их участие в синтезе кутикулы. а — В зеленых тканях. б — В корнях. в — В пыльце.

Это происходит так: мономеры липидов через специальный ABC-транспортер попадают в пространство клеточной стенки. Там происходит их связывание с прикрепленными к наружней стороне мембране LTPg. Те, в свою очередь, передают липид на свободный LTP, который транспортирует гидрофобную молекулу в место синтеза кутикулы. Но до сих пор остается неясным механизм переноса липида по клеточной стенке [9].

Многие LTP препятствуют росту патогенных бактерий и грибов. Чаще всего такие взаимодействия являются избирательными, скорее всего, это связано с разным составом липидов в клеточных мембранах бактерий, грибов, млекопитающих и растений. Также некоторые исследования отмечают, что LTP из перца и кофе подавляют активность грибов рода Candida, которые являются патогенами человека. Механизм такой антимикробной активности не ясен. Возможно, он обеспечивается за счет электростатических взаимодействий с мембранами патогенов. Есть данные, что при разрушении дисульфидных мостиков антимикробная активность пропадает, поскольку нарушается процесс связывания белков с липидами. В то же время, антимикробная активность никак не связана с процессами взаимодействия с гидрофобными молекулами [9].

LTP в пищевой промышленности

Свойство LTP связываться с гиброфобными молекулами активно используется в пивоварении. LTP ячменя обладает поверхностно-активными свойствами, однако до термообработки и пастеризации пива этот белок демонстрирует слабые свойства вспенивания. После пастеризации пива LTP ячменя модифицируется по неисследованному механизму и становится пенообразующим [10]. При пастеризации его антимикробная активность не нарушается, в результате чего увеличивается срок хранения, поскольку LTP способен подавлять рост дрожжей. LTP также связывает жиры, что в лучшую сторону сказывается на формировании пены (рис. 6) и на вкусе пива [9].

Пена

Рисунок 6. Пена

И еще одно интересное свойство у определенных LTP, не связанное с аллергией, выявленное в ходе экспериментов, — это наличие противораковой активности [9]. Проведенные исследования показали, что LTP из полевой капусты и нарцисса препятствуют размножению и пролиферации раковых клеток in vitro, а также подавляют активность респираторно-синцитиального вируса человека и ВИЧ (механизм остается неизвестным) [11]. Остальные функции LTP (рис. 4) изучены очень слабо и в этой статье рассматриваться не будут.

LTP — аллергены

LTP обладают аллергенностью — способностью вызывать аллергию, что напрямую связано с особенностями их структуры. Четыре дисульфидных мостика обеспечивают устойчивость к разрушению ферментами желудочно-кишечного тракта. Получается, что LTP попадают в неизменном виде в тонкий кишечник и затем через ворсинки всасываются в кровь, где встречаются с иммунной системой человека [9]. В отличие от других аллергенов, 40% поверхности LTP способно связываться с иммуноглобулинами. Часто у страдающих пищевой аллергией на LTP может проявляться LTP-синдром, заключающийся в перекрестных аллергических реакциях на LTP различных видов растений, в том числе и таксономически далеких [12].

Был описан интересный случай на одном из складов в Европе. Работа сотрудников требовала ежедневного контакта с персиками. Известно, что кожура персиков содержит высокую концентрацию растительных липид-транспортирующих белков, а LTP Pru p 3 — это один из самых распространенных пищевых аллергенов. Через какое-то время один из служащих начал страдать ринитами. А через шесть месяцев у него возникла тяжелая пищевая аллергия на персики, сливы, фундук, арахис и т.д. Исследователи сделали вывод, что контакт пациента с кожурой персика мог спровоцировать возникновение аллергической чувствительности через дыхательные пути и дальнейшее развитие пищевой аллергии [12].

По данным Европейской академии аллергии и клинической иммунологии, 150 миллионов европейцев страдают от хронической аллергии. Из них у семи миллионов обнаруживается пищевая аллергия, а 100 миллионов в той или иной степени столкнулись с аллергическими ринитами [13]. В Испании 11% людей имеют аллергию на пыльцу. Из них от 10% до 40% также имеют аллергию на LTP персика [14].

В Северной Европе аллергия на LTP чаще всего представлена в виде оральной аллергии на входящий в состав пыльцы березы белок Bet v 1. А от пищевой аллергии на LTP больше страдают жители Средиземноморья [12].

Такое неравномерное географическое распределение до сих пор обсуждается, поскольку растительные продукты в Северной Европе также имеют высокое содержание LTP, однако частота возникновения аллергии на них значительно ниже. Возможное объяснение — это разные диетические привычки и способы термической обработки продуктов [12].

Методы лечения аллергии

Одним из самых простых и действенных методов борьбы с аллергией является, конечно же, ограничение контакта с аллергеном. В случае аллергии на пыль необходимо использовать воздушные фильтры для очистки воздуха, в случае пищевой аллергии — перестать употреблять продукт.

Для того чтобы не заставлять больного полностью исключать аллергенный продукт из рациона, можно методами генной инженерии разработать его гипоаллергенные аналоги. Так, уже созданы генномодифицированные томаты с LTP, измененные с помощью методов сайт-направленного мутагенеза и химических модификаций. Модифицированные белки снизили аллергическую реакцию при кожных тестах у пациентов [12].

Для избавления от симптомов аллергии, в том числе вызванных LTP, применяют фармакотерапию. Используемые для этого средства можно разделить на три группы.

К первой относится лечение антигистаминными препаратами. Действующие вещества блокируют рецепторы, с которыми связывается гистамин и, следовательно, препятствуют развитию аллергической реакции. Они не подходят для лечения аллергии в долгосрочной перспективе. Антигистаминные препараты обладают побочными эффектами, например, сонливостью, негативно влияют на сердечную мышцу [15].

Другая группа препаратов воздействует на мембраны тучных клеток, блокируя выброс везикул с гистамином. Это устраняет отеки слизистой носа и предупреждает появление астмы. Но опять же механизм работы направлен на блокирование симптомов, что не решает проблему полностью.

При серьезных случаях для быстрого облегчения острых симптомов принимают препараты на основе глюкокортикоидов — гормонов надпочечников. Глюкокортикоиды обладают противовоспалительной активностью [15].

Однако на данный момент одним из самых эффективных методов борьбы с аллергией является аллергенспецифическая иммунотерапия. Этот метод основан на продолжительном введении одного аллергена пациенту для постепенного уменьшения восприимчивости [16]. Его применяют при аллергии на LTP арахиса, персика, фундука, вишни и т.д. [17]. Подробности механизма действия, эффективность работы описаны в статье «Как победить аллергию за четыре инъекции?» [16].

Эффективность данной терапии налицо, но доказано, что такое лечение сопровождается анафилактическими побочными эффектами. Для их предотвращения в случае LTP разрабатывают замены экстрактов LTP на гипоаллергенные рекомбинантные аналоги [17].

Также врачи в качестве лечения назначают сублингвальную терапию. Данная терапия очень похожа по принципу действия на аллергенспецифическую, а отличие в том, что здесь используются не один, а несколько аллергенов [17], [18]. В этом методе пациенту индивидуально подбирают «коктейль» из аллергенов, которые наносится под язык каждый день по нескольку капель в течение продолжительного времени (3–5 лет). В результате спустя какое-то время организм пациента перестает остро реагировать на контакт с этими аллергенами [17], [18]. С помощью этой терапии борются с аллергией на LTP персиков, абрикосов, груш, слив и др. [12].

Растительные липид-транспортирующие белки, без сомнения, интересный биологический объект для изучения аллергической реакции, как с фундаментальной, так и с практической точки зрения. Бóльшая часть механизмов их действия на организм человека до сих пор не исследована, а точные функции в растениях не установлены. Количество людей, страдающих от аллергии на LTP, увеличивается с каждым годом, что указывает на необходимость их активного изучения. Кто знает, к каким новым открытиям могут привести эти маленькие катионные белки!

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.