Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Сердечный гликозид
Класс препарата
Общая структура сердечных гликозидов.svg
Общая структура молекулы сердечного гликозида.
Идентификаторы класса
ИспользоватьХроническая сердечная недостаточность
Код УВДC01A
Биологическая мишеньNa+
/ К+
-ATPase
внешняя ссылка
MeSHD002301
В Викиданных

Сердечные гликозиды - это класс органических соединений, которые увеличивают выходную силу сердца и снижают скорость его сокращений, воздействуя на клеточный натрий-калиевый насос АТФазы . [1] Их полезные медицинские применения - это лечение застойной сердечной недостаточности и сердечной аритмии ; однако их относительная токсичность не позволяет им широко использовать. [2] Эти соединения, которые чаще всего встречаются в виде вторичных метаболитов в некоторых растениях, таких как наперстянка , тем не менее обладают разнообразным биохимическим действием в отношении функции сердечных клеток, а также были предложены для использования при лечении рака. [3]

Классификация [ править ]

Общая структура [ править ]

Общая структура сердечного гликозида состоит из молекулы стероида , присоединенной к сахару ( гликозиду ) и группе R. [4] Стероидное ядро ​​состоит из четырех конденсированных колец, к которым могут быть присоединены другие функциональные группы, такие как метильная , гидроксильная и альдегидная группы, чтобы влиять на общую биологическую активность молекулы. [4] Сердечные гликозиды также различаются по группам, прикрепленным к концам стероида. В частности, различные сахарные группы, присоединенные к сахарному концу стероида, могут изменять растворимость и кинетику молекулы; однако лактоновый фрагмент на конце группы R выполняет только структурную функцию. [5]

В частности, структура кольца, присоединенного к R-концу молекулы, позволяет классифицировать его как карденолид или буфадиенолид. Карденолиды отличаются от буфадиенолидов наличием «енолида», пятичленного кольца с одинарной двойной связью на лактоновом конце. Буфадиенолиды, с другой стороны, содержат «диенолид», шестичленное кольцо с двумя двойными связями на лактоновом конце. [5] Хотя соединения обеих групп могут использоваться для влияния на сердечный выброс сердца, карденолиды чаще используются в медицине, в первую очередь из-за широкой доступности растений, из которых они получены.

Классификация [ править ]

Сердечные гликозиды можно более конкретно классифицировать в зависимости от растений, из которых они получены, как в следующем списке. Например, карденолиды в первую очередь были получены из растений наперстянки Digitalis purpurea и Digitalis lanata , а буфадиенолиды - из яда тростниковой жабы Bufo marinus , от которого они получили часть своего названия «bufo». [6] Ниже приведен список организмов, из которых могут быть получены сердечные гликозиды.

Пример химической структуры олеандрина , мощного токсичного сердечного гликозида, извлекаемого из куста олеандра .

Растения, из которых могут быть получены карденолиды [ править ]

  • Convallaria majalis (ландыш): конваллотоксин [7]
  • Antiarisxicaria (дерево упас): антиарин.
  • Strophanthus kombe ( строфант виноградный): уабаин (g-строфантин) и другие строфантины.
  • Digitalis lanata и Digitalis purpurea (шерстистая и пурпурная наперстянка): дигоксин , дигитоксин
  • Nerium oleander (олеандровое дерево): олеандрин
  • Asclepias sp. (молочая): олеандрин
  • Адонис весенний (Глаз весеннего фазана): адонитоксин
  • Каланхоэ daigremontiana и другиевиды каланхоэ : daigremontianin
  • Erysimum cheiranthoides (червь обыкновенный) и другиевиды Erysimum [8]

Организмы, из которых могут быть получены карденолиды [ править ]

  • некоторые виды жуков Chrysolina , включая Chrysolina coerulans , имеют сердечные гликозиды (включая ксилозу ) в своих защитных железах. [9]

Организмы, из которых могут быть получены буфадиенолиды [ править ]

  • Leonurus cardiaca ( Пустырник ): сцилларенин [7]
  • Drimia maritima (сквилл): процилларидин А
  • Bufo marinus (тростниковая жаба): различные буфадиенолиды.
  • Каланхоэ daigremontiana и другиевиды каланхоэ : дайгремонтианин и другие
  • Helleborus spp. ( морозник ) [10]

Механизм действия [ править ]

Сердечные гликозиды влияют на натрий-калиевый насос АТФазы в клетках сердечной мышцы, изменяя их функцию. [1] Обычно эти натрий-калиевые насосы перемещают ионы калия внутрь и ионы натрия. Сердечные гликозиды, однако, подавляют этот насос, стабилизируя его в переходном состоянии E2-P, так что натрий не может вытесняться: поэтому внутриклеточная концентрация натрия увеличивается. Что касается движения ионов калия, поскольку сердечные гликозиды и калий конкурируют за связывание с насосом АТФазы, изменения во внеклеточной концентрации калия могут потенциально привести к изменению эффективности лекарственного средства. [11]Тем не менее, если тщательно контролировать дозировку, таких побочных эффектов можно избежать. Продолжая работу с этим механизмом, повышенные уровни внутриклеточного натрия подавляют функцию второго мембранного ионообменника NCX , который отвечает за выкачивание ионов кальция из клетки и ионов натрия в соотношении 3Na.+
/ Ca2+
. Таким образом, ионы кальция также не вытесняются и также начнут накапливаться внутри клетки. [12] [13]

Нарушенный гомеостаз кальция и повышенная концентрация кальция в цитоплазме вызывают повышенное поглощение кальция саркоплазматической сетью (SR) через транспортер SERCA2. Повышенные запасы кальция в SR обеспечивают большее высвобождение кальция при стимуляции, поэтому миоцит может достичь более быстрого и мощного сокращения за счет поперечного мостика. [1] Рефрактерный период АВ-узла увеличивается, поэтому сердечные гликозиды также снижают частоту сердечных сокращений. Например, прием дигоксина приводит к увеличению сердечного выброса и снижению частоты сердечных сокращений без значительных изменений артериального давления; это качество позволяет широко использовать его в медицине для лечения сердечных аритмий. [1]

Клиническое значение [ править ]

Сердечные гликозиды долгое время служили основным средством лечения застойной сердечной недостаточности и сердечной аритмии из-за их эффектов увеличения силы сокращения мышц при одновременном снижении частоты сердечных сокращений. Сердечная недостаточность характеризуется неспособностью перекачивать достаточно крови для поддержки тела, возможно, из-за уменьшения объема крови или ее сократительной силы. [14] Таким образом, лечение этого заболевания направлено на снижение артериального давления., так что сердцу не нужно прилагать столько усилий, чтобы перекачивать кровь, или напрямую увеличивать сократительную силу сердца, чтобы сердце могло преодолевать повышенное кровяное давление. Сердечные гликозиды, такие как обычно используемые дигоксин и дигитоксин, борются с последним из-за их положительной инотропной активности. С другой стороны, сердечная аритмия - это изменение частоты сердечных сокращений, будь то более быстрое ( тахикардия ) или более медленное ( брадикардия ). Медикаментозное лечение этого состояния в первую очередь направлено на противодействие тахикардии или фибрилляции предсердий , замедляя частоту сердечных сокращений, как это делают сердечные гликозиды. [11]

Тем не менее, из-за вопросов токсичности и дозировки сердечные гликозиды были заменены синтетическими лекарствами, такими как ингибиторы АПФ и бета-блокаторы, и больше не используются в качестве основного лечения таких состояний. Однако, в зависимости от тяжести состояния, они могут использоваться в сочетании с другими методами лечения. [11]

Токсичность [ править ]

С древних времен люди использовали растения, содержащие сердечные гликозиды, и их неочищенные экстракты в качестве покрытий для стрел, средств для убийства или самоубийства, ядов для крыс, сердечных тоников, мочегонных и рвотных средств, в первую очередь из-за токсической природы этих соединений. [6] Таким образом, хотя сердечные гликозиды использовались для выполнения их лечебных функций, их токсичность также должна быть признана. Например, в 2008 году токсикологические центры США сообщили о 2632 случаях отравления дигоксином и 17 случаях смертельных исходов, связанных с дигоксином. [15]Поскольку сердечные гликозиды влияют на сердечно-сосудистую, неврологическую и желудочно-кишечную системы, эти три системы можно использовать для определения эффектов токсичности. Влияние этих соединений на сердечно-сосудистую систему является поводом для беспокойства, так как они могут напрямую влиять на работу сердца через свои инотропные и хронотропные эффекты. Что касается инотропной активности, чрезмерная доза сердечных гликозидов приводит к сердечным сокращениям с большей силой, поскольку дальнейшее высвобождение кальция из SR клеток сердечной мышцы. Токсичность также приводит к изменениям хронотропной активности сердца, что приводит к множественным видам аритмии и потенциально смертельной желудочковой тахикардии.. Эти аритмии являются следствием притока натрия и снижения порога мембранного потенциала покоя в клетках сердечной мышцы. При приеме за пределы узкого диапазона доз, специфичного для каждого конкретного сердечного гликозида, эти соединения могут быстро стать опасными. В общем, они мешают фундаментальным процессам, регулирующим мембранный потенциал . Они токсичны для сердца, мозга и кишечника в несложных дозах. В области сердца наиболее частым негативным эффектом является преждевременное сокращение желудочков . [6] [16]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d Патель, Сима (01.12.2016). «Сердечные гликозиды растительного происхождения: роль в лечении сердечных заболеваний и рака». Биомедицина и фармакотерапия . 84 : 1036–1041. DOI : 10.1016 / j.biopha.2016.10.030 . ISSN  1950-6007 . PMID  27780131 .
  2. ^ Амбрози, Эндрю П .; Батлер, Джавед; Ахмед, Али; Вадуганатан, Мутиа; van Veldhuisen, Dirk J .; Colucci, Wilson S .; Георгиаде, Михай (13 мая 2014 г.). «Использование дигоксина у пациентов с обострением хронической сердечной недостаточности: пересмотр старого препарата для уменьшения количества госпитализаций» . Журнал Американского колледжа кардиологии . 63 (18): 1823–1832. DOI : 10.1016 / j.jacc.2014.01.051 . ISSN 1558-3597 . PMID 24613328 .  
  3. ^ Риганти, C .; Campia, I .; Kopecka, J .; Gazzano, E .; Doublier, S .; Aldieri, E .; Bosia, A .; Гиго, Д. (01.01.2011). «Плейотропные эффекты кардиоактивных гликозидов». Современная лекарственная химия . 18 (6): 872–885. DOI : 10.2174 / 092986711794927685 . ISSN 1875-533X . PMID 21182478 .  
  4. ^ a b «Сердечные гликозиды» . www.people.vcu.edu . Проверено 25 мая 2017 .
  5. ^ a b Чик, Питер Р. (1989-07-31). Токсиканты растительного происхождения: гликозиды . CRC Press. ISBN 9780849369919.
  6. ^ a b c «Отравление растениями сердечными гликозидами: основы практики, патофизиология, этиология» . 2017-05-05. Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  7. ^ a b «Фармакогнозия 2 | Библиотека электронных учебников» . www.tankonyvtar.hu . Проверено 8 июня 2017 .
  8. ^ Züst, Тобиас; Стриклер, Сьюзан Р .; Пауэлл, Адриан Ф .; Mabry, Makenzie E .; Ань, Хонг; Мирзаи, Махдиех; Йорк, Томас; Голландия, Синтия К .; Кумар, Паван; Эрб, Маттиас; Петченко, Георг (2019-09-08). «Быстрая и независимая эволюция предковых и новых защит в роде токсичных растений (Erysimum, Brassicaceae)» . bioRxiv : 761569. дои : 10,1101 / 761569 .
  9. ↑ Э. Дэвид Морган Биосинтез у насекомых (2004) , стр. 112, в Google Книгах
  10. ^ Ватанабэ, Кадзуки; Мимаки, Ёсихиро; Сакагами, Хироши; Сашида, Ютака (01.02.2003). «Буфадиенолид и спиростанол гликозиды из корневищ Helleborus orientalis». Журнал натуральных продуктов . 66 (2): 236–241. DOI : 10.1021 / np0203638 . ISSN 0163-3864 . PMID 12608856 .  
  11. ^ a b c Баллок, Шейн; Маниас, Элизабет (2013-10-15). Основы фармакологии . Высшее образование Пирсона, Австралия. ISBN 9781442564411.
  12. ^ Бабула, Петр; Масарик, Михал; Адам, Войтех; Провазник, Иво; Кизек, Рене (01.09.2013). «От Na + / K + -АТФазы и сердечных гликозидов до цитотоксичности и лечения рака». Противораковые средства в медицинской химии . 13 (7): 1069–1087. DOI : 10.2174 / 18715206113139990304 . PMID 23537048 . S2CID 1537056 .  
  13. ^ "Фармакология CV | Сердечные гликозиды (соединения наперстянки)" . cvpharmacology.com . Проверено 8 июня 2017 .
  14. ^ «Как лечить сердечную недостаточность? - NHLBI, NIH» . www.nhlbi.nih.gov . Проверено 8 июня 2017 .
  15. ^ Бронштейн, Элвин С .; Spyker, Daniel OiA .; Cantilena, Louis R .; Грин, Джоди Л .; Румак, Барри Х .; Гиффин, Сандра Л. (2009-12-01). "Годовой отчет Национальной системы данных по ядам (NPDS) Американской ассоциации центров по борьбе с отравлениями за 2008 год: 26-й годовой отчет" . Клиническая токсикология . 47 (10): 911–1084. DOI : 10.3109 / 15563650903438566 . ISSN 1556-9519 . PMID 20028214 .  
  16. ^ Кандзи, Salmaan; Маклин, Роберт Д. (01.10.2012). «Токсичность сердечных гликозидов: более 200 лет и их количество». Клиники интенсивной терапии . 28 (4): 527–535. DOI : 10.1016 / j.ccc.2012.07.005 . PMID 22998989 . 

Внешние ссылки [ править ]

  • СМИ, связанные с сердечными гликозидами, на Викискладе?