Экстракорпоральная фармакотерапия: реалии и перспективы

ЭКСТРАКОРПОРАЛЬНАЯ ФАРМАКОТЕРАПИЯ: РЕАЛИИ И ПЕРСПЕКТИВЫ

Идея селективного воздействия фармакологических средств на определённые клетки была актуальна всегда, но приблизиться к её разрешению удалось лишь в настоящее время благодаря разработке и внедрению в клиническую практику методов направленного транспорта (НТ). Считаем необходимым привести мнение академика Е. И. Чазова, характеризующее данную идеологию «проблема направленного транспорта лекарств, впервые поставленная ещё в начале нашего столетия великим немецким учёным Паулем Эрлихом приобрела особое значение именно в наши дни, когда удалось, во-первых, выяснить механизмы возникновения и развития многих заболеваний, а во-вторых, благодаря усилиям химиков, биохимиков и фармакологов создать широчайший набор биологически активных соединений, способных воздействовать на многие патологические процессы на молекулярном уровне».

НТ по эффективности и минимальной токсичности можно сравнить с «точечным бомбовым ударом». НТ лекарственных средств в охваченную патологическим процессом зону позволяет, наряду с созданием в ней высокой концентрации вводимого препарата, максимально снизить нежелательные реакции организма на медикаментозное воздействие, снизить терапевтическую дозу препарата и кратность введения. Он может быть основан на регионарном введении препаратов, на использовании различных носителей или векторов, обладающих тропностью к определённым органам или их клеткам. В качестве векторов обсуждается применение гормонов, ферментов, антител и т. д.

Кроме того, достижение данной цели возможно применением микроконтейнеров, в качестве которых могут выступать липосомы, капсулы из человеческого альбумина, магнитные микросферы, микрокапсулы из нейлона и аутоклетки крови.

Параллельно с транспортом лекарственных средств в настоящее время широкое применение находит применение цитафереза с целью изменения качественных характеристик форменных элементов. Методики, основанные на использовании клеток аутокрови с целью изменения их свойств для направленного транспорта можно объединить под общим названием экстракорпоральная фармакотерапия (ЭФТ). С точки зрения биологической совместимости ЭФТ является наиболее выгодной методикой НТ.

Клетки, используемые для направленного транспорта, получили название «фармакоциты».

Реализация идеи направленного транспорта лекарств идёт по линии использования эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов в качестве контейнеров для доставки лекарственных средств.

В роли объекта для направленного транспорта могут быть антибактериальные, химиотерапевтические средства, контрастные препараты и т. д., причём в этот перечень включаются всё новые и новые медикаментозные вещества.

Включение лекарственных средств в форменные элементы может осуществляться путём обратимого гипоосмотического лизиса клеток с образованием пор в клеточной мембране, при индукции эндоцитоза, за счёт повышения проницаемости клеточной мембраны, при помещении клеток в электрическое поле высокого напряжения, посредством липосом, содержащих включаемое вещество или же происходить естественным образом вследствие сорбции на клеточной мембране или благодаря способности проникать внутрь клетки по обычным транспортным механизмам. Генинг Т. П. и соавт. отмечают, что специфичность клеточных носителей, полученных из форменных элементов крови, не покрытых соответствующими антителами к органу мишени, будет определяться в первую очередь свойствами форменных элементов, способностью лейкоцитов мигрировать в очаг воспаления, эритроцитов фиксироваться эритрофагоцитирующими клетками, в основном печени и селезёнки, способностью тромбоцитов к адгезии на повреждённых участках интимы сосуда. Использование антибактериальных препаратов для НТ обосновывается необходимостью создания их высокой концентрации в очаге воспаления, снижения побочных эффектов за счёт снижения суточной дозы применяемых препаратов и является достаточно привлекательным при лечении самых различных заболеваний, вызываемых микробной агрессией. В настоящее время опубликовано достаточно много сообщений об успешном применении НТ антибиотиков в клинической практике. Использование этого метода имеет экспериментальное обоснование.

Разработкой методик НТ занимались очень многие исследователи. Т. П. Генинг, К. К. Мануйлов сообщают о применении с целью направленного транспорта гентамицина эритроцитарных контейнеров, отмечая существенные изменения распределения препарата по органам и тканям: накопление в печени, селезёнке, почках увеличивается соответственно в 1.73, 1927, 1.5 раза в зависимости от способа приготовления эритроцитарных носителей;кроме того, увеличивается период полувыведения и среднего времени удержания препарата. Жумадилов Ж. Ш. и Макаренкова Р. В. в эксперименте исследовали показатель включения антибиотиков в эритроцитарные тени при гипоосмотическом гемолизе, выявили его зависимость от вида и дозы антибиотика. Наибольшим включением в эритроцитарные тени характеризуются антибиотики группы аминогликозидов (канамицин, гентамицин). В дальнейшем авторы обосновали применение направленного транспорта канамицина в тенях эритроцитов в печень при гнойновоспалительных заболеваниях желчных путей и выявили большую его эффективность по сравнению с традиционным внутривенным способом введения.

Е.А. Тайгулов сообщает об успешном применении направленного транспорта антибиотиков (цефамезин, канамицин, гентамицин) в эритроцитарных тенях у больных острым холециститом. Автор отмечает, что использование данной методики позволило в 100% случаев купировать клиниколабораторные проявления острого холецистита и тем самым предупредить развитие заболевания. При этом установлено, что НТ гентамицина в эритроцитарных тенях позволяет создать в желчи концентрацию препарата которая выше аналогичной при его внутривенном введении, канамицина в 2,33 раза.

С.В. Лохвицкий доказал, что эффективность эндолимфатической антибиотикотерапии обусловлена насыщением лейкоцитов в лимфоузлах препаратом и клеточным транспортом в очаг воспаления. В качестве варианта включения антибиотиков в лейкоциты и другие клетки крови для дальнейшей доставки в очаг воспаления автор предлагает использование плазмафереза. После эксфузии 500−1500 мл. крови и плазм экстракции клеточная масса инкубируется с антибиотиком в разовой дозе в течение 15−20 минут при комнатной температуре и периодическом встряхивании, после чего возвращается пациенту. Предпочтение отдаётся антибиотикам, концентрирующимся в клетках крови: фторхинолоны, рифампицин, клиндамицин, тетрациклины, хлорамфеникол, допускается использование сизомицина, амикацина, цефтриаксона, цефтазидима. Исследуя фармакокинетику препаратов, автор отмечает, что клетки макроорганизма мало способны к концентрированию антибиотиков, но добавление в клеточную массу с антибиотиком 0,5 мл АТФ приводит к повышению связывания антибиотиков клетками крови за счёт изменения микровязкости мембран клеток. На основании фармакокинетических исследований автор приходит к выводу, что инкубация клеточной массы с антибиотиком и АТФ приводит к насыщению клеток, в основном лейкоцитов, препаратом. Клетки крови переносят антибиотик в очаги воспаления, а лейкоциты инфильтрируют микробный фокус.

Введение

антибиотиков повторяется каждые 2448 часов.

Г. М. Протопопова и соавторы отмечают клиническую эффективность реинфузии аутогенной клеточной массы крови после её инкубации с антибиотиком (ампициллином) в лечении не осложнённой пневмонии у детей, когда у 68% детей антибиотикотерапия ограничилась однократной реинфузией клеточной массы, в 31,2% случаев реинфузию клеточной массы пришлось повторить через 48 часов.

Использование данного способа позволило в более короткие сроки купировать признаки острого воспалительного процесса, снизив при этом дозу антибиотиков в 68 раз по сравнению с традиционной схемой.

Оригинальную методику приводят Лохвицкий С. В., Швецов Д. А. НТ антибиотиков осуществляется с клеточной взвесью из малых объёмов крови. Швецов Д. А. применял данный метод в лечении неспецифических воспалительных заболеваний лёгких и плевры. Для «загрузки» антибиотиком автор использует клеточную массу, полученную после осаждения в присутствии полиглюкина форменных элементов, содержащихся в 20 мл. крови.

Введение

 же антибиотика с клетками крови при дискретном плазмаферезе рекомендует при тяжёлых формах острых пневмоний, абсцессов лёгких и эмпием плевры, сопровождающихся эндотоксикозом. Клинический эффект двух приведённых методов является идентичным по качественным и количественным параметрам. При введении антибиотика с клетками крови существенно меняется клиническая его фармакокинетика, что выражается в избирательном накоплении их в очагах воспаления в лёгком или плевре и длительном поддержании в них высоких терапевтических концентраций препаратов. Лохвицкий С. В. сообщает об успешном применении НТ антибиотиков с клеточной взвесью из малых объёмов крови при лечении больных диабетической гнойной остеоартропатией. Высокие пролонгированные концентрации антибиотиков в гнойном очаге у больных диабетической остеоартропатией при МОК сказались на результатах лечения больных: очищение раны наблюдалось к 45 м. суткам, к 67 м. суткам уменьшение полостей деструкции и площади раневой поверхности за счет разрастания грануляционной ткани.

При внутривенном введении очищение раны наблюдалось к 78 м. суткам, грануляции были вялые и при отмене внутривенного введения гентамицина нередко наблюдалось вторичное нагноение раны. Высокая клиническая эффективность направленного транспорта антибиотиков с клеточной взвесью подтверждается существенным снижением длительности заболевания, снижением количества осложнений, возможностью ограничиться малыми ампутациями и снизить уровень высоких ампутаций. Эффективность данного метода авторы обосновывают преимущественным поглощением антибиотика лейкоцитами, однако, абсолютно небольшое количество лейкоцитов во взвеси форменных элементов, полученных из малых объёмов крови заставляет усомниться в их ведущей роли.

Так придерживаясь ведущей роли лейкоцитов в эффективности экстракорпоральной антибиотикотерапии, Костюченко А. Л. рекомендует для получения определённого терапевтического эффекта инкубировать с антибиотиком не менее 3 млрд. клеток взрослого человека. Исходя из клинических данных сеансы трансфузии клеток, экстракорпорально нагруженных бактерицидным антибиотиком, должны повторяться каждые 48 часов. Карпушина И. А. и соавторы сообщают о применении НТ антибиотиков в комплексном лечении острого панкреатита. Проведение НТ в данном случае обеспечивалось получением аутолейкоцитов при помощи аппаратного цитафереза. Рабочая доза аутолейкоцитов была не менее 10 на 10−12, а кратность применения разовой дозы препарата составила 1 раз в 24−48 часов в зависимости от состояния больного. Повышение фиксации антибактериального препарата клеткой достигалось воздействием на аутовзвесь красным светом гелийнеонового лазера с длиной волны 633 нм. (частично за счёт прайминга, частично за счёт фагоцитоза). Вместе с тем неисследованной остаётся роль эритроцитов в механизмах эффективности экстракорпоральной антибиотикотерапии, необходимо дальнейшее исследование фармакокинетики препаратов, вводимых в клеточных носителях. Совершенно новый подход в исследовании свойств антибиотиков группы аминогликозидов продемонстрирован в экспериментальной работе, выполненной на крысах Сипливой Л. Е. и соавт. Авторы показывают, что внутримышечное введение аминогликозидных антибиотиков (гентамицина и амикацина) оказывает иммуносупрессирующее действие на организм животных, а введение антибиотиков, заключённых в тени эритроцитов, усиливает развитие иммунного ответа. Более выраженное иммуностимулирующее действие наблюдается при введении аминогликозидов, заключённых в аллогенные эритроциты.

При обычном введении аминогликозидов они обнаруживаются в крови и моче в первые часы после применения. Выявление антибиотиков, введённых в тенях эритроцитов, отсрочено во времени. При введении аминогликозидов, заключённых в аллогенные эритроциты, антибиотики в биожидкостях не выявляются. Это свидетельствует о возможной модификации эритроцитарной мембраны при обработке аминогликозидами или об образовании необратимого комплекса «эритроцитантибиотик», устойчивого к процессам десорбции антибиотиков, и работающего как цельная клетка, стимулирующего функциональную активность иммунокомпетентных клеток. Авторы предполагают, что в основе иммуностимулирующего действия аминогликозидов, введённых на клеточных носителях является отсроченное появление антибиотиков в крови, тогда как высокие концентрации антибиотиков в крови в первые сутки приводят к нарушению формирования полноценного иммунного ответа.

В других публикациях авторы доказывают иммуностимулирующее действие фторхинолонов, иммобилизованных на эритроцитарных мембранах и включенных в строму эритроцита.

Экстракорпоральная иммунная фармакотерапия (ЭИФТ) является отдельным направлением ЭФТ, рождённым на стыке иммунологии и экстракорпоральной гемокоррекции. В основе метода ЭИФТ лежит индукция вне организма фармакологическим приёмом клеток с определённой функциональной направленностью и последующее введение в организм таких индуцированных in vitro аутологичных клеток регуляторов иммунного ответа. Гущин И. С. и соавторы экспериментально обосновали метод ЭИФТ и выявили его преимущества перед другими способами иммунной коррекции:

• 1) сам препарат при ЭИФТ в организм либо не попадает вообще, либо попадает в следовых количествах;
• 2) при индукции клеток in vitro возможно использование таких концентраций препаратов, которые не применимы in vivo;
• 3) ЭИФТ предполагает очень точный во времени и строго дозированный контакт клеток с фармакологическим агентом;
• 4) индуцированные in vitro и введённые в организм клетки распространяют свою функцию исключительно на физиологически предназначенные точки приложения, и спектр их действия значительно уже, чем спектр действия самого препарата при введении его в организм;
• 5) ЭИФТ делает возможным предварительный, до введения в организм, контроль in vitro количества и степени индукции желаемой функции клеток.

Авторы считают малоэффективной прямую непосредственную активацию клеток эффекторов in vitro в связи с невозможностью подвергнуть обработке все клетки крови определённого типа и непродолжительностью эффекта в этом случае в связи с гибелью клеток и рекомендуют выполнять активацию клеток регуляторов. Использование диуцифона в качестве модулятора для проведения ЭИФТ обосновывается его способностью индуцировать синтез интерлейкина (ИЛ2), не влияя на пролиферацию. В дальнейшем авторы вместе с приведением экспериментального обоснования метода публикуют и результаты его клинических испытаний на примере лечения тяжелого атопического синдрома, синдрома Лайела, атопической бронхиальной астмы. Курбачёва О. М. и соавторы предлагают использование ЭИФТ с преднизолоном и витамином В12 в лечении атопической глюкокортикостероидозависимой бронхиальной астмы. Лейкоцитарную взвесь, обогащённую лимфоцитами в количестве 5−8 млрд. клеток, инкубируют с вышеназванными препаратами в термостате при температуре 37 градусов в течение 3 часов. После отмывания изотоническим раствором хлорида натрия клетки реинфузируют больному. Курс лечения состоит из 2 4 процедур с интервалом в 3−5 дней. У больных после проведённой ЭИФТ стала возможной полная отмена кортикостероидов, а также снижалась потребность в симпатомиметиках и ксантиновых производных. Эффект лечения связан с отменой гистамин высвобождающей активности моно клеток и активацией синтеза эндогенных кортикостероидов.

Третьяков Б.В. и соавторы предлагают у пациентов с острой фазой рассеянного склероза применять плазмообмен с экстракорпоральной модификацией лейкоцитарной взвеси преднизолоном с последующей реинфузией отмытых клеток пациенту.

Применение метода ЭИФТ предусматривает использование цитаферезного аппарата, что достаточно дорого и недоступно в большинстве медицинских учреждений. Вместе с тем ряд авторов предлагают использовать для обработки иммуномодулятором лейкоцитарную плёнку, получаемую при центрифугировании аутокрови. Так Назаров И. П. и соавт. предлагают применение ЭИФТ в данной модификации для коррекции иммунной недостаточности на разных стадиях ожоговой болезни.

В качестве иммуномодулятора авторы используют синтетический аналог препаратов тимуса иммунофан. Используемая методика ЭИФТ способствует дозреванию и дифференцировке иммунокомпетентных клеток, активирует ранние этапы антителогенеза и увеличивает синтез иммуноглобулинов, нормализует соотношение клеток основных классов субпопуляций Т-лимфоцитов.

Юдина С. М и соавт. предлагают несколько модифицированный вариант упрощённой методики ЭИФТ, заключающийся в избирательной седиментации эритроцитов и большей части гранулоцитов в среде биологически инертного коллоида и последующей инкубации лейкоцитов с диуцифоном в растворе Рингера с бикарбонатной буферной системой с добавлением аминокислот и глюкозы.

Авторами получены убедительные результаты применения данной методики в лечении больных сепсисом и тяжёлой гнойной инфекцией. Выявлено уменьшение продукции фактора некроза опухоли (ФНО) мононуклеарными клетками, увеличение содержания CD4 и HLADR положительных клеток, а также лимфоцитов, несущих рецепторы интерлейкина (ИЛ), подавление способности аутологичных нейтрофильных гранулоцитов к адгезии.

Костюченко А.Л. и соавт. предлагают внутриартериальное введение аутологичных активированных иммунокомпетентных клеток у больных с инфекционными очагами труднодоступными для хирургической санации. Авторы используют данную методику у больных с гнойными осложнениями после операций на конечностях и у больных с гнойным метроэндометритом после кесарева сечения.

Интересный метод ЭИФТ предлагают. Останин А. А. и Черных Е. Р. Авторы выделяют мононуклеарные клетки из лейкоцитарной взвеси и культивируют с ронколейкином в течение 24−48 часов с последующей реинфузией активированных клеток пациенту.

Наряду с использованием аутологичных лейкоцитов для ЭИФТ для этой цели находят применение и эритроциты, способные сорбировать, концентрировать, транспортировать в ткани многие биологические соединения и играющие важную роль в механизмах иммунорегуляции как в норме, так и при патологии. Так Кирдей Е. Г. и соавт. предлагают для лечения Т-зависимых иммунодефицитов использование аутологичных эритроцитов в качестве носителей тималина, а для лечения аутоиммунных заболеваний преднизолона. Применение аутологичных эритроцитов для ЭИФТ охватывает всё новые и новые заболевания. Имеются сообщения о успешном лечении хронического остеомиелита, урогенитальных инфекций.

Файст Э.К. и соавт. предлагают для уменьшения побочных эффектов и осложнений системной стероидной терапии бронхиальной астмы метод реинфузии аутогенной клеточной массы крови после инкубации с глюкокортикоидными гормонами, что позволило снизить их дозу при достижении противовоспалительного эффекта. Эта методика ещё раз подчёркивает роль эритроцитов в реализации иммунного ответа.

Наряду с применением ЭИФТ в онкологии перспективно использование направленного транспорта химиотерапевтических средств в связи с высокой их токсичностью. А. М. Жаботинский предложил использовать эритроциты в качестве переносчика фермента L-аспарагиназы, который при введении в кровь вызывает гибель аспарагинзависимых лейкозных клеток. Использование эритроцитов для переноса аспарагиназы в кровотоке весьма перспективно, так как фермент, «упакованный» в эритроциты, не так быстро выводится из организма и не вызывает сильных иммунных реакций. В настоящее время разработана методика включения фермента в клетки с использованием почечных диализаторов, а препарат доведён до стадии клинических испытаний. С 1989 года лаборатория физической биохимии крови ГНЦ РАМН исследует эритроциты, нагруженные рубомицином (даунорубицином). Показана способность эритроцитов при инкубации с антрациклинами быстро их концентрировать. При таком пути введения фармакоциты менее токсичны.

Елизарьев А.Ю. сообщает об успешном применении сочетания плазмафереза с экстракорпоральной иммуномодуляцией аутоиммуноцитов Тактивином в предоперационной подготовке больных облитерирующим атеросклерозом для коррекции иммунологических расстройств и профилактики послеоперационных осложнений.

Смирнова Л.В. и соавт. применили реинфузию клеточной массы крови с реланиумом у детей с эпилепсией.

Применение этой методики в дополнение к стандартной терапии приводит к полному купированию приступов, к улучшению психического статуса и интеллектуального развития ребёнка со стабилизацией в эмоциональной сфере, значительному уменьшению (в 2 и более раз), а в ряде случаев к отмене поддерживающей суточной дозы антиконвульсантов, снижению частоты развития и тяжести побочного действия медикаментозной терапии, подавлению очага эпилептической активности, а в ряде случаев его полного исчезновения, а также улучшению показателей мозгового кровотока по данным дуплексного сканирования интракраниальных сосудов. Использование эритроцитарных контейнеров для включения рентгенконтрастных средств несомненно имеет перспективы в связи со снижением их системной токсичности и дозировки. Segal A.W. показал, что у больных с абсцессами печени и селезёнки уже через 1 час после парентерального введения аутологичных нейтрофилов, меченных 111In, они скапливались в абсцессах. Через 24 часа выявлено максимальное скопление меченых нейтрофилов. Тайгулов Е. А. предложил способ рентгенологического исследования желчных путей путём внутривенного введения 56 мл. 50% билигноста в эритроцитарных тенях. Автор отмечает снижение токсичности препарата и снижение дозы в 3 раза.

Как видим, для ЭФТ могут быть использованы самые различные препараты как с целью НТ, так и с целью изменения свойств аутоклеток. Технологии ЭФТ постоянно совершенствуются, появилось много интересных экспериментальных работ. Так Самохин Г. П. и соавт. в эксперименте показали, что эритроциты с присоединёнными к их внешней поверхности антителами к коллагену могут быть использованы в качестве контейнеров для направленного транспорта лекарств к повреждённым участкам сосудистого русла. фармакологический терапия лекарственный Генинг Т. П., Чебан Н. М. эксперименте получили устойчивые эритроцитарные носители с инсулиновым препаратом короткого действия ХумулиномР. Выявлено, что эритроцитарные носители с инсулином 125 в интактном организме крыс создают дополнительное депо гормона и циркулируют в системном кровотоке не менее 240 часов, а однократно введённые в микродозах эритроцитарные носители с Хумулином животным при гипергликемии корректируют гормонально-метаболические нарушения в организме, пролонгируя время максимального действия гормона до 240 часов. Применение данного способа введения препарата позволяет пролонгировать действие экзогенного инсулина, защищая его от разрушающего действия протеолитических ферментов и инсулиназы. В то же время эритроцитарные носители с экзогенным инсулином представляют собой лабильную систему, реагирующую на изменение уровня гликемии постепенным высвобождением гормона в кровь. В результате можно избежать инсулинорезистентности и бесконтрольного синтеза глюкозы в печени, при существенном снижении дозы инсулина и кратности его введения обеспечить более стабильные показатели глюкозы в крови.

Карташёва А.Ф. и соавт. разработали экспериментальную методику получения микровезикул из плазмолеммы эритроцитов и насыщеня их даларгином с помощью ультразвуковой обработки. Применение этой методики при экспериментальном остром панкреатите сопровождалось более выраженным лечебным эффектом, чем введение только раствора даларгина. Этот эффект проявлялся в ингибировании липолитической активности и уменьшении способности к переокислению мембран эритроцитов.

Таким образом, экстракорпоральная фармакотерапия находит применение в лечении самых различных заболеваний. Спектр применяемых препаратов и предоставляемых возможностей достаточно широк уже сегодня. Дальнейшее развитие этого направления экстракорпоральной гемокоррекции имеет очень широкие перспективы.