Сердечный гликозид
| Сердечный гликозид | |
|---|---|
| Класс препарата | |
 Общая структура молекулы сердечного гликозида. | |
| Идентификаторы классов | |
| Использовать | Застойная сердечная недостаточность |
| код АТС | C01A |
| Биологическая цель | Уже + /К + -АТФаза |
| Внешние ссылки | |
| МеШ | D002301 |
| Юридический статус | |
| В Викиданных | |
Сердечные гликозиды представляют собой класс органических соединений , которые увеличивают выходную силу сердца и уменьшают скорость его сокращений путем ингибирования клеточной натрий-калиевой АТФазы . [1] Их полезное медицинское применение включает лечение застойной сердечной недостаточности и сердечной аритмии ; однако их относительная токсичность не позволяет широко использовать их. [2] Чаще всего эти соединения встречаются в качестве вторичных метаболитов в некоторых растениях, таких как наперстянка и молочая . Тем не менее, эти соединения обладают разнообразным биохимическим действием на функцию сердечных клеток, а также были предложены для использования при лечении рака. [3]
Классификация
[ редактировать ]Общая структура
[ редактировать ]Общая структура сердечного гликозида состоит из молекулы стероида , присоединенной к сахару ( гликозиду ) и группе R. [4] Стероидное ядро состоит из четырех слитых 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 любому концу стероида. В частности, различные группы сахаров, прикрепленные к сахарному концу стероида, могут изменить растворимость и кинетику молекулы; однако лактонный фрагмент на конце группы R выполняет только структурную функцию. [5]
В частности, структура кольца, прикрепленного к R-концу молекулы, позволяет классифицировать его либо как карденолид, либо как буфадиенолид. Карденолиды отличаются от буфадиенолидов наличием «енолида», пятичленного кольца с одинарной двойной связью, на лактонном конце. Буфадиенолиды, с другой стороны, содержат «диенолид», шестичленное кольцо с двумя двойными связями на лактонном конце. [5] Хотя соединения обеих групп можно использовать для влияния на сердечный выброс сердца, карденолиды чаще используются в медицинских целях, прежде всего из-за широкой доступности растений, из которых они получены.
Классификация
[ редактировать ]Сердечные гликозиды можно более конкретно классифицировать в зависимости от растения, из которого они получены, как показано в следующем списке. Например, карденолиды были в основном получены из растений наперстянки Digitalis purpurea и Digitalis lanata , тогда как буфадиенолиды были получены из яда тростниковой жабы Rhinella marina (ранее известной как Bufo marinus ), из которого они получают «буфо»-часть их имя. [6] Ниже приведен список организмов, из которых могут быть получены сердечные гликозиды.
Растительные карденолиды
[ редактировать ]- Convallaria majalis (Ландыш): конваллатоксин. [7]
- Antiaris toxaria (дерево упас): антиарин.
- Stropanthus kombe ( Sтрофантовая лоза): уабаин (g-строфантин) и другие строфантины.
- Digitalis lanata и Digitalis purpurea (наперстянка шерстистая и фиолетовая): дигоксин , дигитоксин.
- Нериум олеандр (олеандровое дерево): олеандрин
- Асклепиас сп. (молочая): асклепин, калотропин, узарин, калактин, короглюцигенин, узаригенин, олеандрин.
- Adonis vernalis (Глаз весеннего фазана): адонитоксин.
- Каланхоэ дайгремонтиана и другие виды каланхоэ : дайгремонтианин.
- Erysimum cheiranthoides (желток желтолистный) и другие Erysimum . виды [8]
- Цербера одоллам (дерево самоубийц): церберин
- Живая изгородь из периплоки : периплоцин
Другие карденолиды
[ редактировать ]- некоторые виды жуков Chrysolina , в том числе Chrysolina coerulans сердечные гликозиды (включая ксилозу ). , содержат в защитных железах [9]
Буфадиенолиды
[ редактировать ]- Leonurus heartia (пустырник): сцилларенин [7]
- Drimia maritima (кальмар): просцилларидин А.
- Rhinella marina (тростниковая жаба): различные буфадиенолиды - см. также жабий яд.
- Каланхоэ дайгремонтиана и другие виды каланхоэ : дайгремонтианин и другие.
- Хеллеборус виды. ( морозник ) [10]
 | В этом разделе отсутствует информация о буфанолидах без диена, тоже жаба. ( декабрь 2022 г. ) |
Механизм действия
[ редактировать ]Сердечные гликозиды влияют на натрий-калиевую АТФазу в клетках сердечной мышцы, изменяя их функцию. [1] Обычно эти натриево-калиевые насосы перемещают ионы калия внутрь и наружу ионы натрия. Однако сердечные гликозиды ингибируют этот насос, стабилизируя его в переходном состоянии E2-P, так что натрий не может быть вытеснен: поэтому внутриклеточная концентрация натрия увеличивается. Что касается движения ионов калия, поскольку и сердечные гликозиды, и калий конкурируют за связывание с АТФазным насосом, изменения внеклеточной концентрации калия потенциально могут привести к изменению эффективности лекарств. [11] Тем не менее, тщательно контролируя дозировку, таких побочных эффектов можно избежать. Продолжая этот механизм, повышенные внутриклеточные уровни натрия подавляют функцию второго мембранного ионообменника, NCX , который отвечает за выкачивание ионов кальция из клетки и ионов натрия в соотношении 3Na. +
/ Как 2+
. Таким образом, ионы кальция также не вытесняются и начинают накапливаться внутри клетки. [12] [13]
Нарушение гомеостаза кальция и повышение концентрации кальция в цитоплазме вызывают повышенное поступление кальция в саркоплазматический ретикулум (СР) через транспортер SERCA2. Повышенные запасы кальция в SR позволяют увеличить высвобождение кальция при стимуляции, поэтому миоцит может достичь более быстрого и мощного сокращения за счет циклического движения поперечных мостиков. [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 медицинских целях при лечении сердечных аритмий. [1]
Несердечное применение
[ редактировать ]Сердечные гликозиды были идентифицированы как сенолитики : они могут избирательно уничтожать стареющие клетки, которые более чувствительны к ингибирующему действию АТФазы из-за изменений клеточных мембран. [14] [15] [16]
Клиническое значение
[ редактировать ]Сердечные гликозиды уже давно служат основным средством лечения застойной сердечной недостаточности и сердечной аритмии из-за их эффекта увеличения силы мышечного сокращения при одновременном снижении частоты сердечных сокращений. Сердечная недостаточность характеризуется неспособностью перекачивать достаточно крови для поддержания организма, возможно, из-за уменьшения объема крови или ее сократительной силы . [17] Таким образом, лечение этого заболевания направлено на снижение артериального давления , чтобы сердцу не приходилось прилагать столько усилий для перекачивания крови, или на прямое увеличение сократительной силы сердца, чтобы сердце могло преодолеть более высокое кровяное давление. С последними справляются сердечные гликозиды, такие как широко используемые дигоксин и дигитоксин, благодаря своей положительной инотропной активности. С другой стороны, сердечная аритмия – это изменение частоты сердечных сокращений, ускоряющееся ( тахикардия ) или замедленное ( брадикардия ). Медикаментозное лечение этого состояния в первую очередь направлено на противодействие тахикардии или фибрилляции предсердий путем замедления частоты сердечных сокращений, как это делают сердечные гликозиды. [11]
Тем не менее, из-за вопросов токсичности и дозировки сердечные гликозиды были заменены синтетическими препаратами, такими как ингибиторы АПФ и бета-блокаторы , и больше не используются в качестве основного лечения таких состояний. Однако в зависимости от тяжести состояния их все равно можно использовать в сочетании с другими методами лечения. [11]
Токсичность
[ редактировать ]С древних времен люди использовали растения, содержащие сердечные гликозиды, и их неочищенные экстракты в качестве покрытий для стрел, средств для убийства или самоубийства, крысиных ядов, сердечных тонизирующих средств, мочегонных и рвотных средств, главным образом из-за токсичной природы этих соединений. [6] Таким образом, хотя сердечные гликозиды использовались в медицинских целях, необходимо также учитывать их токсичность. Например, в 2008 году токсикологические центры США сообщили о 2632 случаях токсичности дигоксина и 17 случаях смерти, связанной с дигоксином. [18] Поскольку сердечные гликозиды влияют на сердечно-сосудистую, неврологическую и желудочно-кишечную системы, эти три системы можно использовать для определения последствий токсичности. Влияние этих соединений на сердечно-сосудистую систему представляет собой повод для беспокойства, поскольку они могут напрямую влиять на функцию сердца благодаря своим инотропным и хронотропным эффектам. С точки зрения инотропной активности, чрезмерная доза сердечных гликозидов приводит к более сильным сердечным сокращениям, поскольку дальнейшее высвобождение кальция из СР 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 выходе за пределы узкого диапазона дозировок, специфичных для каждого конкретного сердечного гликозида, эти соединения могут быстро стать опасными. В общем, они вмешиваются в фундаментальные процессы, которые регулируют мембранный потенциал . Они токсичны для сердца, мозга и кишечника в дозах, которые несложно достичь. В сердце наиболее частым негативным эффектом является преждевременное сокращение желудочков . [6] [19]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д Патель С. (декабрь 2016 г.). «Сердечные гликозиды растительного происхождения: роль в сердечных заболеваниях и лечении рака». Биомедицина и фармакотерапия . 84 : 1036–1041. дои : 10.1016/j.biopha.2016.10.030 . ПМИД 27780131 .
- ^ Амбрози А.П., Батлер Дж., Ахмед А., Вадуганатан М., ван Вельдхуизен DJ, Колуччи В.С., Георгиаде М. (май 2014 г.). «Использование дигоксина у пациентов с ухудшением хронической сердечной недостаточности: пересмотр старого препарата для сокращения госпитализаций» (PDF) . Журнал Американского колледжа кардиологов . 63 (18): 1823–1832. дои : 10.1016/j.jacc.2014.01.051 . ПМИД 24613328 .
- ^ Риганти С., Кампия И., Копецка Дж., Газзано Е., Дублиер С., Алдиери Е. и др. (01.01.2011). «Плейотропные эффекты кардиоактивных гликозидов». Современная медицинская химия . 18 (6): 872–885. дои : 10.2174/092986711794927685 . ПМИД 21182478 .
- ^ Jump up to: а б «Сердечные гликозиды» . www.people.vcu.edu . Проверено 25 мая 2017 г.
- ^ Jump up to: а б Чик PR (31 июля 1989 г.). Токсиканты растительного происхождения: гликозиды . ЦРК Пресс. ISBN 9780849369919 .
- ^ Jump up to: а б с «Отравление сердечными гликозидами растений: основы практики, патофизиология, этиология» . Медскейп . ВебМД. 05.05.2017.
- ^ Jump up to: а б «Фармакогнозия 2|Библиотека электронных учебников» . www.tankonyvtar.hu . Проверено 8 июня 2017 г.
- ^ Зюст Т., Стриклер С.Р., Пауэлл А.Ф., Мабри М.Э., Ан Х., Мирзаи М. и др. (апрель 2020 г.). «Независимая эволюция наследственных и новых защитных механизмов в роде токсичных растений ( Erysimum , Brassicaceae)» . электронная жизнь . 9 : 761569. bioRxiv 10.1101/761569 . дои : 10.7554/eLife.51712 . ПМК 7180059 . ПМИД 32252891 .
- ^ Морган ЭД (2004). «Глава 7: Высшие терпены и стероиды: стерины в насекомых» . Биосинтез у насекомых . Кембридж: Королевское химическое общество. п. 112. ИСБН 978-0-85404-691-1 .
- ^ Ватанабэ К., Мимаки Ю., Сакагами Х., Сашида Ю. (февраль 2003 г.). «Буфадиенолидные и спиростаноловые гликозиды из корневищ helleborusorientalis». Журнал натуральных продуктов . 66 (2): 236–241. дои : 10.1021/np0203638 . ПМИД 12608856 .
- ^ Jump up to: а б с Буллок С., Маниас Э (15 октября 2013 г.). Основы фармакологии . Пирсон Высшее образование, Австралия. ISBN 9781442564411 .
- ^ Бабула П., Масарик М., Адам В., Провазник И., Кизек Р. (сентябрь 2013 г.). «От Na+/K+-АТФазы и сердечных гликозидов к цитотоксичности и лечению рака». Противораковые агенты в медицинской химии . 13 (7): 1069–1087. дои : 10.2174/18715206113139990304 . ПМИД 23537048 . S2CID 1537056 .
- ^ «КВ-фармакология | Сердечные гликозиды (соединения дигиталиса)» . cvpharmacology.com . Проверено 8 июня 2017 г.
- ^ Л'От В., Курберетт Р., Пинна Г., Синтрат Ж.К., Ле Павек Г., Делоне-Муазан А. и др. (сентябрь 2021 г.). «Уабаин и хлорохин вызывают сенолиз стареющих клеток, индуцированных BRAF-V600E, путем воздействия на аутофагию» . Стареющая клетка . 20 (9): e13447. дои : 10.1111/acel.13447 . ПМЦ 8564827 . ПМИД 34355491 .
- ^ Герреро А., Херранц Н., Сан Б., Вагнер В., Галладж С., Гихо Р. и др. (ноябрь 2019 г.). «Сердечные гликозиды являются сенолитиками широкого спектра действия» . Природный метаболизм . 1 (11): 1074–1088. дои : 10.1038/s42255-019-0122-z . ПМЦ 6887543 . ПМИД 31799499 .
- ^ Триана-Мартинес Ф., Пикаллос-Рабина П., Да Силва-Альварес С., Пьетрокола Ф., Льянос С., Родилья В. и др. (октябрь 2019 г.). «Идентификация и характеристика сердечных гликозидов как сенолитических соединений» . Природные коммуникации . 10 (1): 4731. Бибкод : 2019NatCo..10.4731T . дои : 10.1038/s41467-019-12888-x . ПМК 6803708 . ПМИД 31636264 .
- ^ «Как лечат сердечную недостаточность? - NHLBI, NIH» . www.nhlbi.nih.gov . Проверено 8 июня 2017 г.
- ^ Бронштейн А.С., Спайкер Д.А., Кантилена Л.Р., Грин Дж.Л., Румак Б.Х., Гиффин С.Л. (декабрь 2009 г.). «Годовой отчет Национальной системы данных о отравлениях (NPDS) Американской ассоциации центров по контролю за отравлениями за 2008 год: 26-й годовой отчет» . Клиническая токсикология . 47 (10): 911–1084. дои : 10.3109/15563650903438566 . ПМИД 20028214 .
- ^ Канджи С., Маклин Р.Д. (октябрь 2012 г.). «Токсичность сердечных гликозидов: более 200 лет и продолжается». Клиники интенсивной терапии . 28 (4): 527–535. дои : 10.1016/j.ccc.2012.07.005 . ПМИД 22998989 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
СМИ, связанные с сердечными гликозидами, на Викискладе?
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
