ГЛИКОКАЛИКС СОСУДИСТОГО ЭНДОТЕЛИЯ КАК ТЕРАПЕВТИЧЕСКАЯ МИШЕНЬ ДЕЙСТВИЯ ЭКЗОГЕННОГО ГЕПАРИНА (2022)
В основе большого количества патологических состояний лежит сосудистая эндотелиальная дисфункция, которая, в свою очередь, как показано в последние годы, обусловлена нарушениями в структуре и функции сосудистого эндотелиального гликокаликса. Значительная доля в составе гликокаликса приходится на гепарансульфат, который имеет высокую аналогию с эндогенным и экзогенным гепарином. Помимо участия в работе противосвертывающей системы, как это стало недавно известно, гепарин обладает рядом других фармакологических эффектов. Целью данного обзора является обоснование гипотезы, заключающейся в том, что мишенью терапевтического действия гепарина может служить гликокаликс сосудистого эндотелия, поврежденный вследствие тех или иных факторов.
Идентификаторы и классификаторы
Гепарин - это биологически активное соединение, признанным терапевтическим эффектом которого является антикоагулянтная активность (анти-Ха и анти-11а), действующая опосредованно как кофактор антитромбина. При этом хорошо изучены его побочные эффекты - синдром внутрисосудистого свертывания, кровотечения и т.д.
Список литературы
- Gozzo L, Viale P, Longo L, Vitale DC, Drago F. the potential role of heparin in patients with
COVID-19: beyond the anticoagulant effect. A Review.// Front Pharmacol. 2020 Aug 21;11:1307.
doi: 10.3389/fphar.2020.01307. PMID: 32973526; PMCID: PMC7472559 - Magro G. COVID-19: Review on latest available drugs and therapies against SARS-CoV-2.
Coagulation and inflammation cross-talking.// Virus Res. 2020 Sep;286:198070. doi:
10.1016/j.virusres.2020.198070. Epub 2020 Jun 20. PMID: 32569708; PMCID: PMC7305708. - Jedlicka J, Becker BF, Chappell D. Endothelial glycocalyx.//Crit Care Clin. 2020
Apr;36(2):217-232. doi: 10.1016/j.ccc.2019.12.007. Epub 2020 Feb 6. PMID: 32172810. - Pries A.R., Secomb T.W., Gaehtgens P. The endothelial surface layer. //Pflugers Arch Eur
J Physiol 2000; 440: 653-666. - Rehm M, Zahler S, Lotsch M, et al. Endothelial glycocalyx as an additional barrier
determining extravasation of 6% hydroxyethyl starch or 5% albumin solutions in the coronary
vascular bed.// Anesthesiology 2004; 100: 1211-23. - Danielli JF. Capillary permeability and oedema in the perfused frog.// J Physiol 1940; 98:
109-2 - Cosgun, Z. C., Fels, B., and Kusche-Vihrog, K. (2020). Nanomechanics of the endothelial
glycocalyx: from structure to function.//Am. J. Pathol. 190, 732-741. doi:
10.1016/j.ajpath.2019.07.021 - Максименко А.В., Турашев А.Д.Функции и состояние эндотелиального гликокаликса в
норме и патологии// Атеросклероз и дислипидемии 2011(№2)c.4-17 [Maksimenko A.V.,
Turashev A.D.Funkcii i sostoyanie e’ndotelial’nogo glikokaliksa v norme i patologii// Ateroskleroz i dislipidemii 2011(№2)c.4-17.Rus] - Lipowsky HH. Microvascular rheology and hemodynamics.// Microcirculation. 2005 Jan-
Feb;12(1):5-15. doi: 10.1080/10739680590894966. PMID: 15804970. - Сокологорский С. В. Гликокаликс — рождение новой клинической парадигмы //
Анестезиология и реаниматология. 2018. №4. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/glikokaliksrozhdenie-
novoy-klinicheskoy-paradigmy (дата обращения: 03.02.2022).[ Sokologorskij S. V.
Glikokaliks — rozhdenie novoj klinicheskoj paradigmy’ // Anesteziologiya i reanimatologiya. 2018.
№4.Rus] - Curry, F. E. The molecular structure of the endothelial glycocalyx layer (EGL) and surface
layers (ESL) modulation of transvascular exchange.//Adv. Exp.Med. Biol. 2018.- 1097, 29-49. doi:
10.1007/978-3-319-96445-4_2 - Aldecoa C., Llau J. V., Nuvials X., Artigas A. Role of albumin in the preservation of
endothelial glycocalyx integrity and the microcirculation: a review.// Ann Intensive Care. 2020 Jun
22;10(1):85. doi: 10.1186/s13613-020-00697-1. PMID: 32572647; PMCID: PMC7310051. - Qu J, Cheng Y, Wu W, Yuan L, Liu X. Glycocalyx Impairment in Vascular Disease: Focus
on Inflammation.// Front Cell Dev Biol. 2021 Sep 13;9:730621. doi: 10.3389/fcell.2021.730621.
PMID: 34589494; PMCID: PMC8473795. - Alphonsus CS, Rodseth RN. The endothelial glycocalyx: a review of the vascular
barrier.//Anaesthesia. 2014 Jul;69(7):777-84. doi: 10.1111/anae.12661. Epub 2014 Apr 28. PMID: - Sugahara K, Kitagawa H. Heparin and heparan sulfate biosynthesis. IUBMB Life. 2002
Oct;54(4):163-75. doi: 10.1080/15216540214928. PMID: 12512855. - Vink H, Constantinescu AA, Spaan JA. Oxidized lipoproteins degrade the endothelial
surface layer: implications for platelet-endothelial cell adhesion.//Circulation 2000; 101: 1500-2. - Ando Y, Okada H, Takemura G, Suzuki K, Takada C, Tomita H, Zaikokuji R, Hotta Y,
Miyazaki N, Yano H, Muraki I, Kuroda A, Fukuda H, Kawasaki Y, Okamoto H, Kawaguchi T,
Watanabe T, Doi T, Yoshida T, Ushikoshi H, Yoshida S, Ogura S. Brain-specific ultrastructure of
capillary endothelial glycocalyx and its possible contribution for blood brain barrier.// Sci Rep. 2018
Nov 30;8(1):17523. doi: 10.1038/s41598-018-35976-2. PMID: 30504908; PMCID: PMC6269538. - Oberleithner, H. Sodium selective erythrocyte glycocalyx and salt sensitivity in man //
Pflugers Archiv-European Journal of Physiology. - 2015. - V. 467. - №. 6. - P. 1319-1325. - Gouverneur M, Berg B, Nieuwdorp M, Stroes E, Vink H. Vasculoprotective properties of the
endothelial glycocalyx: effects of fluid shear stress.// J Intern Med. 2006 Apr;259(4):393-400. doi:
10.1111/j.1365-2796.2006.01625.x. PMID: 16594907. - Zhao F, Zhong L, Luo Y. Endothelial glycocalyx as an important factor in composition of
blood-brain barrier.// CNS Neurosci Ther. 2021 Jan;27(1):26-35. doi: 10.1111/cns.13560. Epub
2020 Dec 30. Erratum in: CNS Neurosci Ther. 2021 Jul;27(7):862. PMID: 33377610; PMCID:
PMC7804892. - Бицадзе В.О., Слуханчук Е.В., Хизроева Д.Х., Третьякова М.В., Пятигорская Н.В.,
Акиньшина С.В., Макацария Н.А., Гоциридзе К.Э., Бабаева Н.Н., Григорьева К.Н., Шкода
А.С., Элалами И., Гри Ж.-К., Шульман С. Антикоагулянтные, противовоспалительные,
противовирусные и противоопухолевые свойства гепаринов.// Акушерство, Гинекология и
Репродукция.2021; 15(3):295-312. https://doi.org/10.17749/2313-7347/ob.gyn.rep.2021.216
[Biczadze V.O., Sluxanchuk E.V., Xizroeva D.X., Tret’yakova M.V., Pyatigorskaya N.V., Akin’shina
S.V., Makaczariya N.A., Gociridze K.E’., Babaeva N.N., Grigor’eva K.N., Shkoda A.S., E’lalami I.,
Gri Zh.-K., Shul’man S. Antikoagulyantny’e, protivovospalitel’ny’e, protivovirusny’e i
protivoopuxolevy’e svojstva geparinov.// Akusherstvo, Ginekologiya i Reprodukciya.
2021;15(3):295-312. https://doi.org/10.17749/2313-7347/ob.gyn.rep.2021.216 Rus] - Brands J., Spaan J.A., Van den Berg B.M., Vink H., VanTeeffelen J.W. Acute attenuation of
glycocalyx barrier properties increases coronary blood volume independently of coronary flow
reserve.// Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2010;298:H515-H523. doi:
10.1152/ajpheart.01306.2008 - Rubio-Gayosso I., Platts S.H., Duling B.R. Reactive oxygen species mediate modification
of glycocalyx during ischemia-reperfusion injury. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol.
2006;290:H2247-H2256. doi: 10.1152/ajpheart.00796.2005. - Nieuwdorp M., Meuwese M.C., Vink H., Hoekstra J.B., Kastelein J.J., Stroes E.S. The
endothelial glycocalyx: A potential barrier between health and vascular disease. Curr. Opin.
Lipidol. 2005;16:507-511. doi: 10.1097/01.mol.0000181325.08926.9c. - Ko J., Kang H.J., Kim D.A., Kim M.J., Ryu E.S., Lee S., Ryu J.H., Roncal C., Johnson R.J.,
Kang D.H. Uric acid induced the phenotype transition of vascular endothelial cells via induction of
oxidative stress and glycocalyx shedding. FASEB J. 2019;33:13334-13345. doi:
10.1096/fj.201901148R - Pahwa R., Nallasamy P., Jialal I. Toll-like receptors 2 and 4 mediate hyperglycemia
induced macrovascular aortic endothelial cell inflammation and perturbation of the endothelial
glycocalyx. J. Diabetes Complicat. 2016;30:563-572. doi: 10.1016/j.jdiacomp.2016.01.014. - Rorije N.M.G., Rademaker E., Schrooten E.M., Wouda R.D., Homan Van Der Heide J.J.,
Van Den Born B.H., Vogt L. High-salt intake affects sublingual microcirculation and is linked to
body weight change in healthy volunteers: A randomized cross-over trial. J. Hypertens.
2019;37:1254-1261. doi: 10.1097/HJH.0000000000002015 - Yamaoka-Tojo M. Vascular Endothelial Glycocalyx Damage in COVID-19. Int J Mol Sci.
2020 Dec 19;21(24):9712. doi: 10.3390/ijms21249712. PMID: 33352699; PMCID: PMC7766512. - Ostrowski S.R., Gaini S., Pedersen C., Johansson P.I. Sympathoadrenal activation and
endothelial damage in patients with varying degrees of acute infectious disease: An observational
study.// J. Crit. Care. 2015;30:90-96. doi: 10.1016/j.jcrc.2014.10.006. - Ohnishi Y., Yasudo H., Suzuki Y., Furuta T., Matsuguma C., Azuma Y., Miyake A., Okada
S., Ichihara K., Ohga S., et al. Circulating endothelial glycocalyx components as a predictive
marker of coronary artery lesions in Kawasaki disease. //Int. J. Cardiol. 2019;292:236-240. doi:
10.1016/j.ijcard.2019.05.045. - Weissgerber T.L., Garcia-Valencia O., Milic N.M., Codsi E., Cubro H., Nath M.C., White
W.M., Nath K.A., Garovic V.D. Early Onset Preeclampsia Is Associated With Glycocalyx
Degradation and Reduced Microvascular Perfusion.// J. Am. Heart Assoc. 2019;8:e010647. doi:
10.1161/JAHA.118.010647. - Steppan J., Hofer S., Funke B., Brenner T., Henrich M., Martin E., Weitz J., Hofmann U.,
Weigand M.A. Sepsis and major abdominal surgery lead to flaking of the endothelial glycocalix. //J.
Surg. Res. 2011;165:136-141. doi: 10.1016/j.jss.2009.04.034 - Schmidt E.P., Overdier K.H., Sun X., Lin L., Liu X., Yang Y., Ammons L.A., Hiller T.D.,
Suflita M.A., Yu Y., et al. Urinary Glycosaminoglycans Predict Outcomes in Septic Shock and
Acute Respiratory Distress Syndrome. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2016;194:439-449. doi:
10.1164/rccm.201511-2281OC. - Chignalia A.Z., Yetimakman F., Christiaans S.C., Unal S., Bayrakci B., Wagener B.M.,
Russell R.T., Kerby J.D., Pittet J.F., Dull R.O. The Glycocalyx and Trauma: A Review. Shock.
2016;45:338-348. doi: 10.1097/SHK.0000000000000513 - Miranda C.H., de Carvalho Borges M., Schmidt A., Marin-Neto J.A., Pazin-Filho A.
Evaluation of the endothelial glycocalyx damage in patients with acute coronary syndrome.
Atherosclerosis. 2016;247:184-188. doi: 10.1016/j.atherosclerosis.2016.02.023. - Carlsson P, Kjellen L. Heparin biosynthesis. Handb Exp Pharmacol. 2012;(207):23-41. doi:
10.1007/978-3-642-23056-1_2. PMID: 22566219. - Галлахер Дж. Т., Уокер А. (сентябрь 1985 г.). «Молекулярные различия между
гепарансульфатом и гепарином. Анализ моделей сульфатирования показывает, что
гепарансульфат и гепарин представляют собой отдельные семейства N-сульфатированных
полисахаридов» . Биохимический журнал . 230 (3): 665-74. DOI : 10.1042 / bj2300665 . PMC
1152670 . PMID 2933029 - Yini S, Heng Z, Xin A, Xiaochun M. Effect of unfractionated heparin on endothelial
glycocalyx in a septic shock model. //Acta Anaesthesiol Scand. 2015 Feb;59(2):160-9. doi:
10.1111/aas.12418. Epub 2014 Oct 14. PMID: 25312742 - Tang Y, Wang X, Li Z, He Z, Yang X, Cheng X, Peng Y, Xue Q, Bai Y, Zhang R, Zhao K,
Liang F, Xiao X, Andersson U, Wang H, Billiar TR, Lu B. Heparin prevents caspase-11-dependent
septic lethality independent of anticoagulant properties. Immunity. 2021 Mar 9;54(3):454-467.e6.
doi: 10.1016/j.immuni.2021.01.007. Epub 2021 Feb 8. PMID: 33561388. - Bal Dit Sollier C, Dillinger JG, Drouet L. Quelle place reste-t-il aux AVK ? [Which place
remains for VKA?]. Rev Prat. 2020 Feb;70(2):123-126. French. PMID: 32877118. - Iba T., Hashiguchi N., Nagaoka I. et al. Heparins attenuated histonemediated cytotoxicity in
vitro and improved the survival in a rat model of histone-induced organ dysfunction. Intensive
Care Med Exp. 2015;3(1):36. https://doi.org/10.1186/s40635-015-0072-z. - Junqueira DR, Zorzela LM, Perini E. Unfractionated heparin versus low molecular weight
heparins for avoiding heparin-induced thrombocytopenia in postoperative patients. Cochrane
Database Syst Rev. 2017 Apr 21;4(4):CD007557. doi: 10.1002/14651858.CD007557.pub3. PMID:
28431186; PMCID: PMC6478064.
Выпуск
Другие статьи выпуска
В статье показаны результаты разработки и исследования противовирусного средства Бенкармет и его экстемпоральной (магистральной) формы. По Бенкармету проведены доклинические исследования в полном объеме, в которых доказана его безвредность (препарат относится к V классу практически нетоксичных лекарственных веществ по Hodge и к 5 классу токсичности в соответствии с ГОСТ 32644-2014) и эффективность в модели гриппозной пневмонии. На основе Бенкармета была разработана и исследована его экстемпоральная форма на твердых липидных частицах с улучшенными фармацевтическими и фармакологическими свойствами. В частности, экстемпоральная форма Бенкармета обеспечивает его таргетную доставку в верхние дыхательные пути, в том числе лёгкие, обеспечивая высокую степень связывания его с эпителием альвеол. Бенкармет преимущественно связывается с мембраной эукариот, при этом сохраняя способность связываться с поверхностным белком оболочки вируса гемагглютинином.
Экстемпоральная форма Бенкармета позволила снизить дозу и частоту приема, что обеспечивает высокую комплаентность к приему препарата. Низкие дозы принимаемого препарата обеспечили незначительность вероятности проявления побочных эффектов и быструю их элиминацию в случае проявления таковых. На экстемпоральную форму Бенкармета были разработаны инструкции по медицинскому применению и формы прописи рецептов. Показания к применению: предупреждение развития вирусной пневмонии, которая является главным осложнением гриппа и других вирусных инфекций (ОРВИ, включая коронавирусы).
В статье представлены результаты доклинических токсикологических исследований антигенной противораковой вакцины в виде фармацевтической субстанции (ФС), в частности, изучение её острой токсичности на мелких лабораторных животных: мышах-самцах F1 (CBA*C57 B|6) и крысах-самцах Wistar. Программа токсикологического исследования ФС антигенная противораковая вакцина предусматривала изучение токсичности при однократном подкожном введении мышам и крысам в дозах, адекватной предполагаемой терапевтической дозе для человека в качестве профилактической вакцины для предотвращения образования и развития опухолей, а также превышающей её в 10, 100 и 1000 раз. В процессе проведения исследования фиксировалась гибель животных, картина интоксикации, оценивалась динамика массы тела, поведения, патоморфологические изменения в органах и тканях, определялись гематологические и биохимические показатели в крови мышей и крыс. Установлено, что при однократном подкожном введении ФС антигенная противораковая вакцина в диапазоне доз, эквивалентной (0,0143 мг/кг массы тела) и превышающих предполагаемую дозу для человека в 100-1000 раз (мыши) и 10 раз (крысы), хорошо переносится, не вызывает признаков интоксикации и гибели животных. ФС антигенная противораковая вакцина не влияет на общее состояние и поведение животных, не изменяет морфофункционального состояния селезенки, почек, печени, тимуса, кожи и не оказывает влияния на гематологические и биохимические показатели периферической крови. Таким образом, проведенные токсикологические исследования показали, что ФС антигенная противораковая вакцина безопасна при однократном подкожном применении мелким лабораторным животным разных видов и может быть рекомендована в качестве профилактической вакцины для предотвращения образования и развития опухолей для клинической апробаци
В обзоре дано описание новой технологии для доставки лекарственных препаратов, лекарств на основе пептидов, вакцин, гормонов с помощью микроигл, причем основное внимание уделено использованию растворимых микроигл. Микроиглы появились как альтернативный метод трансдермального введения лекарств, они нашли применение во многих областях биомедицины, таких как терапия, диагностика и введение вакцин. Развитие технологии производства и применения микроигл продолжается, их качество постоянно повышается за счет применения инертных или биорастворимых материалов, а также таких преимуществ, как меньший дискомфорт при аппликации, возможность самостоятельного введения лекарственных средств, повышенная стабильность, удобство и безопасность применения. В обзоре также намечены перспективы развития данной технологии.
В статье представлены результаты исследования влияния препарата «Коллоидное золото» на функциональное состояние организма мышей F1 (CBA*C57 Bl6) и крыс Wistar при его однократном подкожном введении в дозах 0,825 мг/кг и 0,290 мг/кг массы тела животных. Установлено, что препарат «Коллоидное золото» в двух исследованных дозах на мышах и крысах при его однократном подкожном введении не отражается на общем состоянии, особенностях поведения, двигательной активности, при этом не зарегистрировано ни одного случая гибели животных. Показано, что препарат «Коллоидное золото» не влияет на динамику изменения массы тела мышей и крыс. Результаты массометрии внутренних органов показывают отсутствие межгрупповых различий в абсолютных и относительных величинах их массы. Выявлено, что
«Коллоидное золото» после его однократного введения крысам и мышам не оказывает воздействия на содержание форменных элементов крови и ее лейкоцитарный состав. У крыс однократное подкожное введение препарата «Коллоидное золото» в дозе 0,290 мг/кг массы тела не вызывает статистических значимых изменений в биохимических показателях сыворотки крови и тем самым не влияет на метаболизм и функциональное состояние организма животных. По данным гистологических исследований препарат «Коллоидное золото» не вызывает патологических изменений в почках и коже (в месте введения). Следовательно, можно заключить об отсутствии у данного препарата местнораздражающего действия. При этом следует отметить, что с введением препарата «Коллоидное золото» у мышей выявляются дистрофические изменения гепатоцитов. В тимусе у мышей отмечена умерено выраженная гиперплазия коркового вещества. Строение селезенки у животных, которым вводили препарат «Коллоидное золото», нормальное. Красная пульпа умеренно полнокровна. Таким образом, на основании полученных данных можно сделать предварительный вывод о том, что препарат «Коллоидное золото» является безопасным и пригоден для применения в качестве адъюванта для вакцин. При этом требуется проведение полного объема исследований для окончательного заключения о пригодности применения данного препарата в качестве адъюванта для вакцин.
Издательство
- Издательство
- НИЦ ПАМ
- Регион
- Россия, Обнинск
- Почтовый адрес
- 249035, Калужская обл, г Обнинск, Киевское шоссе, д 3 стр 2, офис 11
- Юр. адрес
- 249035, Калужская обл, г Обнинск, Киевское шоссе, д 3 стр 2, офис 11
- ФИО
- Гончарова Анна Яковлевна (ДИРЕКТОР)