Fact-checked
х

Сви иЛиве садржаји су медицински прегледани или проверени како би се осигурала што већа тачност.

Имамо стриктне смјернице за набавку и само линкамо на угледне медијске странице, академске истраживачке институције и, кад год је то могуће, медицински прегледане студије. Имајте на уму да су бројеви у заградама ([1], [2], итд.) Везе које се могу кликнути на ове студије.

Ако сматрате да је било који од наших садржаја нетачан, застарио или на неки други начин упитан, одаберите га и притисните Цтрл + Ентер.

Лекови који повећавају енергетски потенцијал ћелија

Медицински стручњак за чланак

Интерниста, пулмолог
, Медицински уредник
Последње прегледано: 04.07.2025

У поједностављеном облику, енергетско стање ћелија (ткива) може се окарактерисати као однос активних маса АТП система - АТП/АДП. У суштини, оно одражава тренутну равнотежу између утрошка енергије на одржавање виталности и функција ћелије и производње АТП-а током супстратне (гликолитичке) и оксидативне фосфорилације. Потоња, наравно, игра одлучујућу улогу и у потпуности зависи од очувања нормалне функционалне структуре митохондрија (јонска пропустљивост спољашње и унутрашње мембране, њихово наелектрисање, уредност распореда и рада ензима респираторног ланца и фосфорилације АДП-а итд.), снабдевања кисеоником у количини која прелази праг коришћења митохондрија, снабдевања супстратима оксидације и низа других разлога, које биохемичари детаљно разматрају. Поремећаји у механизму производње енергије у „шок ћелији“ су двосмислени, као и разлози који их узрокују. Несумњиво, водећу улогу игра хипоксија, која је сложене природе и резултат је поремећаја спољашњег дисања, плућне циркулације, функције транспорта кисеоника крви, поремећаја системске, регионалне циркулације и микроциркулације, ендотоксемије. Стога, борба против хипоксије на различитим нивоима обнове каскаде кисеоника уз помоћ инфузионе терапије, различитих кардиоваскуларних и антитромботичких средстава остаје главни начин њене превенције и лечења. Други најважнији узрок биоенергетских поремећаја, углавном секундарних хипоксији - оштећење мембранских структура, посебно митохондрија, био је горе разматран.

Кршење енергетске хомеостазе ћелије и оштећење њених мембранских структура поставља проблем развоја средстава за фармакологе да заштите ћелију током шока и нормализују њен енергетски метаболизам. „Реанимација на ћелијском нивоу“ код трауме и шока један је од начина решавања проблема спречавања неповратних стања. Развој овог правца повезан је са применом нових идеја и надама за задовољавајуће решење проблема фармаколошке заштите организма током трауме и шока. Развој антихипоксаната, лекова способних да смање или елиминишу ефекте гладовања кисеоником, може постати један од таквих перспективних приступа и играти кључну улогу у метаболичкој „реанимацији ћелије“ у шоку.

Побољшање енергетског статуса ћелије може се постићи или смањењем утрошка АТП-а на специфичан рад (на пример, високе дозе барбитурата код церебралне исхемије, бета-адренолитици или антагонисти калцијума код исхемије миокарда), или оптимизацијом коришћења дефицитарног кисеоника од стране митохондрија и ћелије у целини и повећањем производње АТП-а током гликолизе, и коначно, допуњавањем интрацелуларног АТП базена високоенергетским једињењима унетим споља. Лекови који на овај или онај начин повећавају енергетски потенцијал ћелије могу се поделити у четири групе у погледу превенције и терапије шока:

  1. антихипоксанти гутиминске групе (уједињени су заједничким заштитним својствима, утврђеним или постулираним механизмима деловања);
  2. егзогена једињења високе енергије;
  3. супстрати оксидације, ензими и коензими респираторног ланца;
  4. лекови других фармаколошких група.

trusted-source[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

Оксидациони супстрати, ензими и коензими респираторног ланца

Масивно ослобађање катехоламина у шоку прати смањена толеранција на глукозу, што је узроковано не само гликогенолизом, већ и, посебно у почетној фази шока, смањеним нивоом инсулина услед стимулације алфа рецептора панкреасних Б ћелија. Стога, фармаколошка регулација ћелијског метаболизма у шоку и исхемији треба да обезбеди побољшану испоруку глукозе ћелији и њено укључивање у енергетски метаболизам. Пример таквог терапијског приступа је циљани ефекат „реполаризујућег раствора“ (глукоза + инсулин + калијум) на метаболизам миокарда, пребацујући метаболизам миокарда са оксидације масних киселина на енергетски повољнију глукозу. Таква комбинација се успешно користи за лечење шока код инфаркта миокарда и код кардиоваскуларне инсуфицијенције других етиологија. Употреба „реполаризујућег раствора“ код инфаркта миокарда стимулише апсорпцију глукозе од стране срца, инхибира оксидацију НЕФА, промовише продор калијума у миокардиоците, стимулише оксидативну фосфорилацију и синтезу АТП-а. Гутимин има сличан ефекат у присуству инсулина, али не и глукозе.

У анаеробним условима, поред гликолизе, синтеза АТП-а је могућа обртањем реакција у дикарбоксилном делу циклуса трикарбоксилне киселине да би се формирао сукцинат као крајњи производ. У овом случају, током редукције фумарата у сукцинат, поред АТП-а, формира се оксидовани НАД, али ацидоза, акумулација сукцината и недостатак хексоза ограничавају ову реакцију. Покушаји да се фосфорилисане хексозе типа Кори естра (глукоза-1-фосфат, фруктоза-1,6-дифосфат) користе у клиници показали су се као мало практичних успеха.

Један од разлога за гладовање супстрата у шоку је појава својеврсне блокаде на путу уласка пирувата у циклус трикарбоксилне киселине. Стога, један од начина за повећање енергетског потенцијала ћелије може бити употреба супстрата циклуса трикарбоксилне киселине, пре свега сукцината и фумарата. Употребу сукцината у различитим облицима гладовања кисеоником теоретски су добро поткрепили М. Н. Кондрашова и др. (1973). Током гладовања кисеоником, ћелија углавном користи ћилибарну киселину, пошто њена оксидација није повезана са NAD+. То је несумњива предност сукцината у односу на NAD-зависне супстрате (на пример, алфа-кетоглутарат). Реакција оксидације сукцината у ћелији до фумарата је нека врста „бочног улаза“ у респираторни ланац и не зависи од конкуренције са другим супстратима за NAD+. Формирање сукцината је могуће и у Робертсоновом циклусу, чији су међуметаболити GABA, GHB и ћилибарни полуалдехид. Антихипоксични ефекат натријум оксибутирата је такође повезан са стимулацијом стварања сукцината. Укључивање сукцината и фумарата у формулације антишокних раствора за замену плазме омогућава значајно повећање њихових хемодинамских ефеката и терапеутског ефекта код хеморагичног и опекотинског шока.

Поремећај транспорта електрона дуж респираторног ланца у шоку хитно диктира потребу за употребом средстава која селективно утичу на процесе оксидације и редукције у ћелији. Може се претпоставити да ће употреба антихипоксаната са електрон-акцепторским својствима као што је природни носач електрона цитохром Ц или синтетички носачи омогућити да се донекле надокнади недостатак коначног акцептора електрона - кисеоника и делимично обнови оксидативна фосфорилација. У овом случају, теже се одређеним циљевима: „уклањање“ електрона из међукарика респираторног ланца и оксидација пиридинских нуклеотида у цитозолу; спречавање акумулације високих концентрација лактата и инхибиција гликолизе, стварање услова за додатне, поред гликолизе, реакције фосфорилације супстрата које снабдевају АТП.

Препарати способни да формирају вештачке редокс системе морају испуњавати следеће захтеве:

  1. имају оптималан редокс потенцијал;
  2. имају конформациону приступачност за интеракцију са респираторним ензимима;
  3. имају способност да изврше и једно- и дво-електронски пренос.

Таква својства се налазе код неких ортобензохинона и 1,4-нафтохинона.

Дакле, представник орто-бензохинона, анило-метил-орто-бензохинон, способан је да интерагује и са митохондријалним фондом пиридин нуклеотида и са егзогеним NAD и NADH. Показано је да овај лек има способност преноса електрона са коензима Q или метадон редуктазе не само на цитохром C, већ и директно на кисеоник. Способност бензохинона да спроводе екстрамитохондријалну оксидацију NADH формираног током гликолипида спречава акумулацију високих концентрација лактата и његову инхибицију гликолизе. Позитивне карактеристике вештачких носилаца електрона укључују њихову способност да инхибирају производњу лактата, што је израженије него код лекова из групе гутимина, и да повећају pH ћелије. Уз то, деривати ортобензохинона су способни да реализују функционалне везе између комплекса респираторног ланца, укључујући тачке коњугације, док обављају „шатл функције“, слично убихинону.

Убихинон или коензим Q је хинон растворљив у мастима, структурно повезан са унутрашњом митохондријалном мембраном, обављајући колекторску функцију у ћелији, сакупљајући редуковане еквиваленте не само из NADH дехидрогеназе, већ и из низа других флавин-зависних дехидрогеназа. Употреба ендогеног убихинона у експерименту са акутном миокардном исхемијом смањила је величину зоне инфаркта миокарда, смањила садржај лактата у крви и активности серумске креатин киназе и лактат дехидрогеназе. Убихинон је „ублажио“ исцрпљивање резерви CPK и LDH у исхемијској зони миокарда и садржај фосфокретина у миокарду. Позитиван ефекат убихинона је примећен код исхемије јетре.

Антихипоксанти из групе гутимина

Механизам антихипоксичног дејства лекова ове групе је поливалентан и није разјашњен на молекуларном нивоу. У великом броју експерименталних и мањем броју клиничких студија, докази о прилично високој ефикасности лекова су феноменолошки. У овој групи, заштитно дејство гутимина и амтизола код шока, миокардне и церебралне исхемије, бубрега, јетре и интраутерине хипоксије фетуса је боље проучено од других. Гутимин и његови аналози смањују потребу ткива за кисеоником, а ово смањење је лако реверзибилно и постиже се као резултат економичне употребе кисеоника, а не смањења функционалне активности органа.

У шоку, као што је познато, акумулација продуката гликолизе (углавном лактата) у комбинацији са дефицитом оксидационих супстрата и повећањем редукције пиридин нуклеотида ограничава интензитет гликолизе инхибирањем активности лактат дехидрогеназе. Под овим условима, могуће је постићи пренос гликолизе на алактатни пут или мобилизацијом глуконеогенезе или пребацивањем Кребсовог циклуса на оксидацију пирувата уместо масних киселина. Употреба гутимина и његових аналога омогућава спровођење, углавном, првог фармаколошког приступа. Лекови ове групе повећавају транспорт глукозе у ћелије под хипоксијом, активирају гликолизу у мозгу, срцу, јетри и танком цреву. Истовремено, смањују акумулацију лактата у органима и дубину метаболичке ацидозе. У условима довољног снабдевања јетре и бубрега кисеоником, лекови гутиминске групе стимулишу глуконеогенезу, инхибирају липолизу индуковану катехоламинима и АЦТХ.

Гутимин и његови аналози стабилизују биолошке мембране, одржавајући њихов електрични потенцијал и осмотску отпорност, смањују ослобађање бројних ензима из ћелија (ЛДХ, ЦПК, трансферазе, фосфатазе, катепсин). Једна од најзначајнијих манифестација заштитног дејства антихипоксаната гутиминске групе на мембранске структуре је очување структурног интегритета и функционалне активности митохондрија током кисеоничког гладовања. Гутимин спречава поремећај функције транспорта калцијума митохондријалних мембрана, чиме доприноси одржавању коњугације и фосфорилације.

trusted-source[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ]

Егзогена једињења високе енергије

Бројни покушаји су учињени да се парентерална примена АТП-а користи за регулацију ћелијских метаболичких процеса током шока и исхемије. Очекивати значајан енергетски допринос егзогеног АТП-а ћелијској енергији је нереално, јер се он брзо хидролизује када се лек примени у васкуларни слој. Уградња АТП-а у липозоме омогућила је продужење дејства лека и повећање његове антихипоксичне активности.

Велики број студија посвећен је употреби АТП-М5Ц12 комплекса код различитих облика акутне ћелијске „енергетске кризе“: хеморагичног шока и тешких опекотина, сепсе и перитонитиса, ендотоксинског шока и исхемијског оштећења јетре. Убедљиво је доказано да код шока и исхемије различитих органа (срца, јетре, бубрега), АТП-М5Ц12 нормализује енергетску хомеостазу и ћелијске функције, исправљајући метаболичке поремећаје и стимулишући ендогене процесе синтезе АТП-а, али нема информација о његовој клиничкој употреби. Механизам деловања АТП-М5Ц12 на ћелијском нивоу није сасвим јасан. Познато је да су у цитоплазми, коју карактерише висок садржај Mg2+ јона, АТП и АДП присутни углавном у облику комплекса са магнезијумом - М5-АТП2~ и МгАДП~. У многим ензимским реакцијама у којима АТП учествује као донор фосфатне групе, активни облик АТП-а је управо његов комплекс са магнезијумом - М5АТП2~. Стога се може претпоставити да је егзогени АТП-М5Ц12 комплекс способан да доспе до ћелије.

Још један представник високоенергетских фосфата, фосфокреатин (неотон), успешно се користи у терапијске сврхе код исхемије миокарда. Заштитни ефекат фосфокреатина код исхемије миокарда последица је његове акумулације од стране миокарда, очувања фонда аденин нуклеотида и стабилизације ћелијских мембрана. Верује се да су мање изражено оштећење сарколеме кардиомиоцита и мање изражена хидролиза аденин нуклеотида у исхемијском миокарду након увођења фосфокреатина очигледно повезани са инхибицијом активности 5-нуклеотидазе и фосфатазе. Фосфокреатин такође изазива сличне ефекте код исхемије миокарда.

trusted-source[ 10 ], [ 11 ], [ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ], [ 16 ], [ 17 ]

Лекови других фармаколошких група

Натријум озибутират и пирацетам треба да буду укључени у ову групу лекова.

Натријум оксибутират (гама-хидроксибутерна киселина, ГХБ) има изражену антихипоксичну активност и повећава отпорност организма, укључујући ткива мозга, срца и мрежњаче, на кисеонично гладовање, и има антишокно дејство код тешких повреда и губитка крви. Спектар његовог дејства на ћелијски метаболизам је веома широк.

Регулаторни ефекат ГХБ-а на ћелијски метаболизам постиже се активирањем контролисаног митохондријалног дисања и повећањем брзине фосфорилације. Лек је способан да активира цитохром оксидазу, штитећи екстрамитохондријални АТП пул од хидролизе АТПазом и инхибирајући акумулацију лактата у ткивима. Механизам антихипоксичног дејства ГХБ-а није ограничен само на стимулацију оксидативног метаболизма. ГХБ и његов производ редукције, сукцинични семиалдехид, спречавају развој поремећаја метаболизма азота карактеристичних за хипоксију, спречавајући акумулацију амонијака и аланина у ткивима мозга и срца и повећавајући концентрацију глутамата.

Пирацетам (ноотропил) је циклични облик ГАБА, али његова фармаколошка својства нису повезана са дејством на ГАБА рецепторе. Лек стимулише оксидационо-редукционе процесе у мозгу и повећава његову отпорност на хипоксију. Искуство са употребом лека у експериментима и клиничким студијама за церебралну исхемију указује да се најбољи ефекат примећује код његове ране употребе у комбинацији са инхибиторима протеазе (трасилол или годокс).


Пажња!

Да бисте поједноставили перцепцију информација, ова упутства за употребу дроге "Лекови који повећавају енергетски потенцијал ћелија" су преведена и представљена у посебном облику на основу званичних упутстава за медицинску употребу лека. Пре употребе прочитајте примедбу која је долазила директно на лек.

Опис обезбеђен у информативне сврхе и није водич за самоделивање. Потреба за овим леком, сврху режима лечења, метода и доза лека одређује само лекар који присуствује. Само-лек је опасан за ваше здравље.

Портал иЛиве не пружа медицинске савјете, дијагнозу или лијечење.
Информације објављене на порталу служе само као референца и не смију се користити без савјетовања са специјалистом.
Пажљиво прочитајте правила и смернице сајта. Такође можете контактирати нас!

Copyright © 2011 - 2025 iLive. Сва права задржана.