Лечение гипераммонемического синдрома при заболеваниях печени аммиакснижающими средствами

Ключевые слова: печёночная энцефалопатия, гипераммонемия, синтез мочевины

При заболеваниях печени и желудочно-кишечного тракта происходит накопление аммиака, что оказывает токсическое действие на организм и может стать причиной развития энцефалопатии [24]. Около 30% больных умираeт от интоксикации и развития коматозного состояния. Несмотря на заметный успех в лечении указанных заболеваний, многие вопросы остаются ещё нерешёнными.

Исследования, проведенные на животных и больных с печёночными заболеваниями, осложнёнными энцефалопатией, в целом, показали, что дипептид орнитин-аспартат (ОА)  даёт выраженный лечебный эффект   [21,  29, 34]. Хороший эффект даёт L-орнитин с фенилацетатом. Орнитин, кроме стимулирования мочевинообразования, в отличие от глутаминовой кислоты (ГК), легко проникает в мышечную ткань, где превращается в ГК, затем обезвреживая аммиак – в глутамин, который с фенилацетатом обра-зует фенилацетилглутамин и  удаляется с мочой [9, 16]. Эффективность нестероидных противовоспалительных препаратов сводится к ингибированию биосинтеза простагландинов – ингибиторов медиаторов воспаления, накоплению их в воспалённых тканях с проявлением локализованного эффекта [7]. Положительный эффект даёт неадсорбируемый в кишечнике дисахарид лактулоза, который, проходя через кишечник без переваривания, разлагается с образованием различных органических кислот, снижая рН содержимого кишечника. Последние оказывают  бактериостатическое и слабительное действие [14, 25] и снижают содержание аммиака. С той же целью используют неадсорбируемые антимикробные средства: неомицин, метранидазол, ванкомицин, рифаксимин [24, 28], которые подавляют рост микробов в кишечнике, снижая продукцию аммиака и других токсических веществ микробного происхождения. Антимик-робные средства, в частности рифаксимин с лактулозой, дают хороший аммиакснижающий эффект [31].

Ацетил-L-карнитин и L-карнитин восстанавливают сниженный уровень АТФ через усиление активности электронтранспортной цепи, тем самым стимулируя синтез глутамина и мочевины [19, 25]. Грану-лированный сферический углерод AST-120, не всасываясь через кишечник, адсорбирует аммиак и другие токсические продукты микробного происхождения, являясь ещё одним средством обезвреживания аммиака при лечении заболеваний печени и энцефалопатии [5]. Особенно следует остановиться на роли промежуточных продуктов цикла мочевинообразования в обезвреживании токсических количеств аммиака. Аргинин, являясь источником мочевины, стимулирует её синтез через образование орнитина [4, 27]. Положительный эффект ГК объясняется не только  её участием  в образовании глутамина, но и её превращением в ацетилглутамат [4]. Аргинин и орнитин меньше чем цитруллин стимулируют синтез мочевины [26]. Следует иметь в виду, что образование из аргинина мочевины и креатина в 200 и 8 раз больше, чем NO [20].

Представляет интерес тот факт, что гинсенозид, основная составная часть широкоизвестного женьшеня усиливает экспрессию индуцебильной NO синтетазы (iNOS), т.е. систему NO/iNOS [35]. В cвою очередь NO регулирует митохондриальное дыхание и клеточную функцию через обратимое ингибирование цитохром оксидазы; это указывает на то, что NO не повреждает митохондрии [6]. Примечательно, что при сильных физических упражнениях  у людей происходит  утечка креатинкиназы из скелетных мышц в плазму крови, а под действием женьшеня этот процесс подавляется, в результате чего продукция АТФ повышается с восстановлением энергообеспечения мышечной ткани [15].

При сочетании терапевтических средств, например L-орнитина с фенилацетатом, лечебное действие возрастает, проявляется эффект синергизма [9]. В последнее время стали с успехом использовать растительные препараты при лечении заболеваний, связанных с гипераммонемической интоксикацией [3, 12, 33].

В настоящей работе мы, в отличие от других исследователей [30], сделали попытку использовать аминокислотную смесь с применением меньшего числа аминокислот и их различные сочетания для достижения сравнительно большего эффекта на пути снижения токсических количеств аммиака путём усиления синтеза мочевины.

Материал и методы

Опыты были поставлены на половозрелых белых крысах популяции Вистар массой 130-150 г. Чтобы вызвать гипераммонемию, животным дважды в/б вводили 3 мМ/кг NH₄Cl с интервалом 7 мин. Спустя 7 мин в/б вводили смесь аминокислот из расчёта на 100 г живого веса: ГК – 70 мг, аспарагиновую кислоту (АК) –  7 мг, орнитин – 8 мг, цитруллин –  4 мг  и сукцинат – 40 мг. Через 15 мин после введения указанной смеси животных обезглавливали и в печени определяли аммиак и мочевину уреазным методом [22]. Контрольным животным вместо NH4Cl и смеси аминокислот вводили физиологический раствор. Белок определяли по Лоури и сотр. [18]. Указанные реактивы были приобретены из Sigma Chemical Company, остальные являлись коммерческими.

Результаты и обсуждение

В прежних исследованиях для снижения токсических количеств аммиака при заболеваниях, сопровождающихся гипераммонемией, был в/б использован набор из 20 аминокислот [30], который не исключает возникновения побочных эффектов. Исходя из этого, мы в in vitro экспериментах в прошлом использовали набор из четырёх аминокислот: ГК, АК, орнитин и цитруллин, который оказывал выраженный аммиакснижающий эффект. Этот эффект значительно стимулировался при добавлении к реакционной среде АТФ [1].

Для in vivo экспериментов в настоящей работе мы несколько изменили прежний состав аминокислотного набора из четырёх аминокислот [1]. Проведенные нами исследования показали, что после в/б введения 3 мМ NH4Cl cодержание аммиака по сравнению с контролем в печени увеличивается на 95,62%. Через 15 мин после введения нашего амино-кислотного набора с сукцинатом  по  сравнению с NH4Cl содержание аммиака снижается на 25,69% (табл.1). В аналогичных условиях содержание мочевины в печени увеличивается на 24,38% (табл.2). В этой серии  экспериментов введение NH4Cl приводило к выраженному снижению содержания мочевины по сравнению с  контролем, что отмечалось в наших прежних исследованиях  [1], причину которого предстоит выяснить.

Таблица 1

Влияние аминокислотной смеси (АКС*) и сукцината на содержание аммиака (γN/100 мг белка) в условиях гипераммонемии в опытах in vivo

 * АКС:ГК, АК, oрнитин  +  цитруллин

** Здесь и в последующих таблицах: Р₁ – по сравнению с контролем,  Р₂ – по сравнению с   NH₄Cl

Таблица 2

Влияние АКС и сукцината на синтез мочевины (γN/100 мг белка)  при  гипераммонемии в опытах in vivo

В следующей серии экспериментов мы изучили влияние аргинина на снижение аммиака при гипераммонемии. Исследования показали, что в/б введение аргинина в количестве 25 и 50 мг/100 г выраженно снижает количество аммиака при гипераммонемии (табл.3), что расходуется для синтеза мочевины (табл.4).

Таблица 3

Влияние аргинина на содержание аммиака  (γN/100 мг белка)  при  гипераммонемии  в опытах in vivo

Таблица 4

Влияние  аргинина на содержание мочевины  (γN/100 мг белка)

при  гипераммонемии   в опытах in vivo

Проведенные нами исследования показали, что подобранный нами набор аминокислот оказался перспективным для применения с целью  снижения токсических количеств аммиака и стимулирования синтеза мочевины и, вероятно, глутамина при гипераммонемическом синдроме. Эффект данной смеси может значительно усиливаться при её сочетании с АТФ [1],  а также со средствами, стимулирующими энергетический обмен с образованием АТФ, таких  как карнитин [19] и  ацетил карнитин  [25]. Эффект указанной смеси аминокислот может усиливаться при сочетании  её с растительными cредствами, стимулирующими образование NO, таких как женьшень [35], а также с растительными препаратами, оказывающими аммиакснижающий эффект при гипераммонемическом синдроме [3, 12, 33].  Подобный  эффект можно получить и при использовании  ингибиторов синтеза простагландинов, в том числе нестероидных  противовоспалительных препаратов [7], неадсорбируемого в кишечнике дисахарида лактулозы и неадсорбируемых антимикробных средств [14, 23, 24, 28].

Для изучения влияния различных средств с целью снижения токсических количеств аммиака в острых и хронических экспериментах гипераммонемию вызывают введением аммоний ацетата и аммоний хлорида [2, 12, 33], а также использованием тиоацетамида [10, 13, 21, 32], CCl4 [17], парацетамола [11] и др.

Результаты наших исследований показали, что подобранный нами набор из четырёх аминокислот является перспективным и может использоваться в клинической практике для лечения гипераммонемических состояний при заболеваниях печени и их энцефалопатических осложнений.

Литература

1. Паронян Ж.А., Кочарян Н.В., Туршян Г.А., Априкян Г.В. Мед. наука Армении НАН РА, 2010, т. L,4, c.17-27.
2. Azorin I., Minana M.D., Felipo V., Grisolia S. Hepatology, 1989, 10(3), p.311-314.
3. Avraham Y., Grigoriadis N.C., Poutahidis T. et al. British J.Pharmacol., 2011, 162(7), p.1650-1658.
4. Bessman S.P., Sheila Shear B.A., Fitzgerald J.N. Engl J. Med., 1957, 256, p.941-943.
5. Bosoi C.R., Parent-Robitaille C., Anderson K., Tremblay M., Rose C.Y. Hepatol., 2011,  53(6), p. 1995-2002.
6. Brown G.C. FEBS  1995, 369(2-3), p.136-139.
7. Brune K., Glatt M., Graf P. General Pharmacology, 1976, 7(1), p.27-33.
8. Butterworth R.F. Hepatology Research, 2008, 38 Issue, Suppl. S1, p.S116-S121.
9. Davies N.A., Wright G., Ytrebiu L. et al. Hepatology, 2009, 50(1), p.154-161.
10. Demirel U., Harputoglu M.M.M., Seckin Y. et al. Human and Exp. Toxicology, 2011, 30(7), p.560-566.
11. Durairaj A., Vaiyapuri Th.S., Kanti M.U., Malaya G. Iranian Journal Pharmacology and Therapeutics, 2008, 7, p.83-89.
12. Essa M.M., Ali A.A., Waly M.I. et al. Internat. J. Biol. and Med. Research, 2010, 1(3), p.71-73.
13. Harputluoglu M.M.M., Demirel U., Ciralik H. et al. Hum. Exp. Toxicol., 2006, 25, p.705-713.
14. Haussinger D. Acta Gastroenterologica Belgica, 2010, 73(4), p.457-464.
15. Hsu Ch. Ch., Ho M.Ch, Lin L. Ch. et al. World J. Gastroenterol., 2005, 11(34), p.5327-5331.
16. Jalan R., Wright G., Davies N.A., Hodges S.J. Medical Hypothesis, 2007, 69(5), p.1064-1069.
17. Karadeniz A., Yildirim A., Celebi F. At University Vet. Bil. Derg., 2007, 2(3), p.117-121.
18. Lowry O.H., Rosebrough N.J., Farr A.L., Randall R.J. J. Biol. Chem., 1951, 193, p.265-267.
19. Malaguamera M., Glovanni P., Rampello E. et al. World Gastroenterol., 2005, 11(45), p.7197-7202.
20. Morris S.M. Vascular Medicine 2005, 10, S-83-S 87.
21. Najmi A.K., Pillai K.K., Pal S.N. et al. Indian J.Pharmacology, 2010, 42(6), p.384-387.
22. Okuda H., Fugii S., Kawashima Y., Tokushima J. Experim. Medicine, 1965, 12(1), p.11-23.
23. Poo G.L., Gongora J., Avila F.S. Annals of Hepatology, 2006, 5(4), p.281-288.
24. Phongsamran P.V., Kim J.W., Jenifer C.A., Rosenblatt A. Drugs, 2010, 70(9), p.1131-1148.
25. Qureshi K., Rao K.V.R., Quereshi I.A. Neurochem. Res., 1998, 23(6), p.855-861.
26. Rajantie J., Simell D., Perheentupa J. Metabolism, 1983, 32(1), p.49-51.
27. Reynolds T.B., Redeker A.G., Davis P. American J. Med., 1958 25(3), p.359-367.
28. Riggio O., Ridola L., Pasqale Ch. World J. Gastrointest. Pharmacol. Ther., 2010, 1(2), p.54-63.
29. Soarez P.C., Oliveira A.C., Padoven J. et al. Arg. Gastroenterol.,  2009,  46(3), p.241-247.
30. Stewart P.M., Walser M. J. Biol. Chem., 1980, 255, p.5270-5280.
31. Thompson J.R., Pharm. D. Pharmacotherapy, 2001, 21(10), p.1157-1158.
32. Tunon M.J., Alvarez M., Culebras J.M., Gonzalez-Gallego J. World J. Gastroenterol., 2009, 15(25), p.3086-3098.
33. Vijayakumar N., Subramanian P.J. Herbal Medicine and Toxicology, 2010, 4(2), p.77-82.
34. Wright G., Noiret L., Steven W.M. et al. Liver International, 2011, 31(2), p.163-175.
35. Zhang D., Zhang C., Liu J., Hu S. Nutrition Research, 2006, 25(11), p.585-590.

Вопросы, ответы, комментарии