Доктор медицинских наук, профессор Кирковский В.В., Лобачева Г.А., Третьяк Д.С.

Белорусский государственный медицинский университет.

Республика Беларусь

СОРБЦИОННЫЕ МЕТОДЫ КОРРЕКЦИИ ГОМЕОСТАЗА

Как показал клинический опыт, даже самая современная медикаментозная терапия, с использованием всего арсенала лекарственных средств у части пациентов с острыми и хроническими воспалительно-дегенеративными процессами не позволяет добиться купирования патологического процесса. Болезнь неуклонно прогрессирует и приводит к грубым патоморфологическим отклонениям. Последние являются основной 9причиной тяжелой инвалидизации, а затем и ранней смерти пациентов.

Успехи современной медицинской науки, в том числе молекулярной биологии, позволили уточнить элементы патогенеза ряда заболеваний. Знание молекулярных механизмов формирования синдрома эндогенной интоксикации создало предпосылки для формулировки основных путей нормализации нарушений гомеостаза при наиболее тяжелых заболеваниях. Их основная суть может быть сформулирована следующим образом:

- предупреждение наработки в избыточных количествах продуктов промежуточного и конечного обмена, биотрансформация гидрофобных метаболитов;

- связывание и транспорт к органам, обеспечивающих их биотрансформацию и экскрецию, стимуляция функций системы органов естественной детоксикации;

- удаление во внешнюю среду патогенетически значимых субстанций из анатомических образований и тканей за счет хирургического пособия;

- извлечение из крови, лимфы и цереброспинальной жидкости соединений, определяющих характер нарушения гомеостаза.

Все физико-химические методы коррекции гомеостаза можно разделить на две группы: интра- и экстракорпоральные.

К интракорпоральным относятся методики, которые обеспечивают нормализацию количественного и качественного состава внутренней среды организма за счет восполнения недостающего или же инактивации избыточного, разведения концентрации, связывания части метаболитов и токсинов, а так же стимуляцию функции органов обеспечивающих их биотрансформацию и экскрецию.

К экстракорпоральным методам коррекции гомеостаза относят: гемодиализ, плазма- и цитаферез, гемокарбоперфузию, биоспецифическую гемосорбцию, квантовую модификацию и экстракорпоральную оксигенацию крови.

Сложность и дороговизна аппаратов гемодиализа, а также относительно частые и тяжелые осложнения от его применения вынудили заняться поиском более простых устройств для очистки крови. Внимание ученых привлекли уникальные возможности активированных углей извлекать из водных растворов широкий спектр химических соединений (Лопухин Ю.М., Молоденков М.Н., 1985). Разработанная в нашей стране технология получения угольных гемосорбентов на основе полимерных материалов серии СКН позволила исключить ряд существенных недостатков, присущих активированным углям, получаемым из природных углеводородов. Высокая механическая прочность и хорошая сорбционная емкость к широкому спектру гидрофобных и гидрофильных метаболитов и токсинов, а так же относительно высокая гемосовместимость обеспечили данному классу гемосорбентов хорошую репутацию в среде специалистов. Выраженный детоксикационный эффект и отсутствие серьезных осложнений, а также хорошо налаженная технология серийного производства сделали гемосорбенты различных модификаций основным, доступным в широкой клинической практике гемосорбентом (Николаев В.Г., Стрелко В.В., 1979). В настоящее время в содружестве с украинскими партнерами ведутся работы по налаживанию производства данного гемосорбента в одноразовом корпусе.

Безусловно, метод гемокарбоперфузии является одним из наиболее эффективных приемов коррекции гомеостаза при широком спектре заболеваний и состояний – от тяжелых проявлений эндотоксикоза на почве гнойно-септических процессов различного генеза, до абстинентного синдрома на почве наркомании или алкоголизма. При острых отравлениях веществами, имеющими гидрофобную структуру – это единственно возможный эффективный путь их извлечения из организма. Тем не, менее, этот метод имеет некоторые недостатки. Так, в процессе проведения ГКП происходит травматизация и разрушение форменных элементов крови. Кроме того, в процессе проведения ГКП, наряду с патологическими компонентами удаляется часть физиологически значимых метаболитов.

Учитывая вышесказанное, весьма перспективным направлением является разработка сорбционных технологий, основанных на принципе аффинной хроматографии – биоспецифическая (селективная) гемосорбция. Для ее проведения используются биоспецифические сорбенты, способные извлекать из крови конкретные метаболиты, липиды и их производные. Таким образом, методика биоспецифической сорбции позволяет осуществлять строго специфическое воздействие на организм и практически полностью исключает необходимость заместительной терапии, а так же и возможности возникновения, связанных с ней осложнений. В настоящее время биоспецифическая сорбция применяется как компонент комплексной терапии широкого круга заболеваний, в патогенезе которых важную роль играет гиперпродукция и накопление патологически значимых субстанций.

В частности, биоспецифические сорбенты используются для лечения заболеваний, сопровождающихся нарушениями жирового обмена. Созданы сорбенты для избирательного удаления липопротеинов низкой (ЛПНП) и очень низкой плотности (ЛПОНП). Так, получили широкую известность сорбционные системы HELP-LDL («Braun) и DALI (“Fresenius”), где в качестве лиганда для связывания ЛПНП и ЛПНОП используется гепарин и акриловая кислота. В Российской Федерации в течение длительного времени с успехом применяется биоспецифический гемосорбент ”Липопак” для селективной сорбции ЛПНП (Коновалов Г.И. и соавт., 1999).

Биоспецифические гемосорбенты также активно применяется для лечения заболеваний сопровождающихся нарушениями иммунитета – выражающихся в гиперпродукции аутоантител и циркулирующих иммунных комплексов. Наиболее широко известной и общепризнанной сорбционной системой для связывания IgG, при заболеваниях сопровождающихся его избыточной продукцией, является иммуносорбент фирмы ”Exorium”, (Швеция). Лигандом в данном сорбенте выступает протеин А, а матрицей сефароза. Отличительной способностью и важным преимуществом этого сорбента является возможность использования его многократно у одного пациента, недостатком – плохая гемосовместимость и поэтому на вышеуказанном сорбенте можно осуществлять только плазмосорбцию. Это обстоятельство крайне усложняет методику прове-дения манипуляции и увеличивает стоимость лечения. Известен также сорбент для избирательной сорбции IgG – ”Ig-Thresorb” (Германия). Фирмой ”Asachi”, (Япония) разработаны сорбенты PH-350 (L) и BR-350 (L) лигандами в которых выступают триптофан и фенилаланин. Вышеуказанные сорбенты способны адсорбировать ЦИК и антифосфолипидные антитела при антифосфолипидном синдроме, анти-ДНК антитела при СКВ и антиацетилхолиновые антитела у больных с миастенией гравис. Общим для всех вышеуказанных сорбентов недостатком является низкая гемосовместимость и очень высокая стоимость.

Идея использования биоспецифической сорбции в лечении больных получила широкое распространение и в странах СНГ. Началом развития биоспецифической сорбции стало создание биоспецифического антипротеиназного гемосорбента Овосорб. Этот гемосорбент был получен путем иммобилизации в объеме полиакриламидного гидрогеля белка овомукоида, выделенного из утиных яиц, который является природным ингибитором сериновых протеиназ. Гидрогель, на основе полиакриламида не растворяется в воде, но, будучи по природе гидрофильным соединением, сильно набухает. По физико-химическим свойствам данное соединение имеет некоторое сходство с живыми тканями: оно эластично, легко проницаемо для многих молекул и содержит в своем объеме большое количество воды. В процессе перфузии крови через такой гемосорбент она взаимодействует с более «привычной» биосовместимой поверхностью. В полиакриламидном геле имеются поры, которые обеспечивают эффективный транспорт извлекаемых субстратов в объем полимера с дальнейшим их связыванием лигандом.

Гемосорбент Овосорб уже более 25 лет успешно применяется в клинической практике ЛПУ Республики Беларусь для лечения широкого круга заболеваний, сопровождающихся нарушениями протеиназо-ингибиторного баланса. В настоящее время данный вид биоспецифического гемосорбента прошел регистрацию в Российской Федерации и в Украине. По отзывам специалистов, он с успехом применяется при широком спектре острых и хронических заболеваний. В плане развития идеи биоспецифической гемосорбции, был разработан также биоафинный сорбент для избирательного извлечения аутоиммунных антител к ДНК при СКВ.

Как показали исследования, ковалентная пришивка к данному носителю аминокислоты триптофана позволила создать биоспецифический гемосорбент «Антииммуноглобулин-Е». Он способен эффективно и избирательно элиминировать из крови и биологических жидкостей важнейший компонент аллергической реакции – иммуноглобулин Е. Данный гемосорбент используется в комплексном лечении аллергозависимых заболеваний.

Уточнение роли токсина грамотрицательной флоры в формировании такого грозного осложнения как инфекционно-токсический шок при ряде тяжелых гнойно-септических процессов стало веским основанием для многих ученых для поиска возможных путей извлечения этого токсина из крови в случае возникновения данного осложнения. Ранее было установлено, что лечебный эффект такого антибиотика как полимиксин состоит в прочном связывании липополисахарида грамм негативной микрофлоры. Тем не менее, выраженная нефро- и нейротоксичность этого препарата в терапевтических дозах существенно ограничивают его повсеместное использование. В этой ситуации и возникла идея создания селективного гемосорбента, где лиганд в виде полимиксина будет ковалентно «пришит» к биоиннертному носителю. Это позволяет исключить попадание токсического препарата в организм при сохранении его ценных лечебных свойств.

Следует отметить, что в реализации этой идеи преуспели японские ученые. Созданный ими гемосорбент TORAYMIXIN уже 10 лет с успехом применяется в ряде развитых стран мира. В последние годы гемосорбент такого класса был создан учеными Швеции. Согласно сообщениям медиков, включение в комплексную терапию больных с инфекционно-токсическим шоком гемо-перфузии на этих гемосорбентах в подавляющем числе случаев обеспечивает улучшение ряда функциональных показателей сердечно-сосудистой системы.

Синтез активного центра этого антибиотика белорусскими учеными позволил нам создать массообменное устройство такого типа для удаления токсина грамм отрицательной флоры. Одноразовый массообменник в полимерном корпусе с таким гемосорбентом по своим сорбционным характеристикам не уступает зарубежным аналогам, но имеет в десятки раз более низкую цену. (Кирковский В.В., 2012)

Исходя из вышеизложенного, можно заключить, что методики биоспецифической гемосорбции активно разрабатываются и широко используются в мировой медицинской практике.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Коновалов Г.А., Чебышев А.М., Звездкин П.В. и др. Экстракорпоральные методы в лечении тяжелых форм атеросклероза, метаболического синдрома и дилятационной кардиопатии// Кремлевская медицина.- 2001, №4.- С.48-54.

2. Лопухин Ю.М., Молоденков М.Н. Гемосорбция.- 2-е издание, переработанное и доп.- М.: Медицина, 1985.-287с.

3. Николаев В.Г., Стрелко В.В. Гемосорбция на активированных углях.- Киев: Наукова думка, 1979.- 285с.

4. Кирковский В.В. Физико-химические методы коррекции гомеостаза.- М.:Издательский дом «Русский врач», 2012.- 215с.