Строение и применение в медицине гепарина реферат
Обновлено: 06.07.2024
История открытия и химическое строение гепарина. Глюкоза и неорганический фосфат как субстраты для биосинтеза гепарина. Его взаимодействие с липопротеинлипазой и антитромбином III. Фармакокинетика и фармакодинамика гепарина, его побочные действия.
| Рубрика | Медицина |
| Вид | презентация |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 26.04.2015 |
| Размер файла | 436,4 K |
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
HTML-версии работы пока нет.
Cкачать архив работы можно перейдя по ссылке, которая находятся ниже.
Подобные документы
Механизмы действия антиагрегантов. Фармакокинетика, показания для использования, побочные действия и противопоказания агапурина, пентоксифиллина, пармидина, фраксипарина (низкомолекулярного гепарина). Функционирование ангиопротекторов прямого действия.
презентация [420,0 K], добавлен 19.10.2013
Основные механизмы и виды действия лекарственных веществ. Показания для применения и побочные эффекты мезатона, нейролептиков, антидепрессантов. Различия в действии гепарина и варфарина. Пути преодоления резистентности к химиотерапевтическим средствам.
контрольная работа [45,9 K], добавлен 29.07.2012
Антитромботические средства, применяемые для предупреждения и ограничения тромбообразования. Антикоагулянты прямого действия. Показания к применению нефракционированного гепарина. Класс прямых ингибиторов тромбина. Алгоритм стартового лечения варфарином.
презентация [262,2 K], добавлен 10.03.2015
Понятие и основные пути введения лекарственных средств в зависимости от механизма их действия. Особенности введения масляных растворов, техника безопасности и методика проведения манипуляционных процедур. Применение инсулина, гепарина, сульфата магния.
презентация [239,3 K], добавлен 16.05.2014
Лекарственные средства, влияющие на кроветворение и тромбообразование. Морфологические компоненты системы гемостаза. Гемостатики местного действия. Недостатки стандартного гепарина. Применение антикоагулянтов и аспирина. Фибринолитические средства.
презентация [2,1 M], добавлен 01.05.2014
Механизмы коагуляции крови. Факторы свертывания и их синонимы. Регуляция коагуляции и фибринолиза. Активаторы фибринолитической системы. Антикоагулянты прямого и непрямого действия. Основное осложнение при введении гепарина. Механизм фибринолиза.
презентация [684,8 K], добавлен 21.10.2013
Химическое строение и физико-химические свойства пенициллинов; реакции подлинности. Образование пенилловой и пенициленовой кислот, их использование в анализе. Цефалоспорины, аминогликозиды; испытания на чистоту; фармакокинетика, побочные действия.
Для цитирования: Макаров В.А., Кондратьева Т.Б. ПРИМЕНЕНИЕ ГЕПАРИНОВ В КЛИНИЧЕСКОЙ ПРАКТИКЕ. РМЖ. 1998;3:4.
Статья посвящена вопросам профилактики и лечения тромбозов и нарушений микроциркуляции. Описываются гепарины – антикоагулянты приямого действия, получившие наибольшее распространение в мировой клинической практике.
The paper deals with the prevention and treatment of thromboses and microcirculatory disorders, outlines heparins, direct-acting anticoagulants, which are widely used clinical practice all over the world.
Проф. В.А. Макаров, Т.Б. Кондратьева Гематологический центр ВГНЦ, Московская медицинская академия им. И.М. Сеченова
Prof. V.A. Makarov, T.B. Kondratyeva All-Russian Heparinology Research Center, I.M. Sechenov Moscow Medical Academy
П роблемы профилактики и лечения тромбозов, а также нарушений микроциркуляции имеют важное значение для клинической практики. В России и странах СНГ отмечается неуклонный рост числа больных с заболеваниями, сопровождающимися тромбозами и эмболиями. К подобным заболеваниям относятся инфаркт миокарда, тромбозы сосудов конечностей, мозга, легких, глаз и др. Часто тромбоз возникает после оперативных вмешательств, особенно на фоне использования аппаратов искусственного кровообращения. Показано, что причиной тромбоза может быть не только повреждение сосудистой стенки, но и патологические изменения ферментов свертывания крови и естественных антикоагулянтов. Активация свертывающей системы крови (т.е. ферментов, активирующих фибринообразование) характерна и для ДВС-синдрома. Последний является наиболее распространенной формой патологии гемостаза. Он часто встречается при многих заболеваниях и патологических состояниях, в частности при инфекционных болезнях, шоке, травматичных хирургических вмешательствах, терминальных состояниях, акушерской патологии, злокачественных опухолях, деструктивных процессах в органах и тканях, иммунной и иммунокомплексной патологии, острых аллергических реакциях, после обильных кровотечений, массивных гемотрансфузий, при передозировке лекарственных средств с прокоагулянтной активностью и др. [1].
В связи с этим в указанных клинических ситуациях возникает необходимость использования веществ, препятствующих фибринообразованию, т. е. антикоагулянтов. Наибольшее распространение в клинической практике всего мира получили гепарины, относящиеся к группе антикоагулянтов прямого действия (т. е. взаимодействующих непосредственно с факторами свертывания крови).
Гепарины – это различающиеся по молекулярной массе гликозаминогликаны, состоящие из сульфатированных остатков Д-глюкозамина и Д-глюкуроновой кислоты. Эти полимеры образуются в организме человека и животных и содержатся в основном в тучных клетках. Впервые они были обнаружены в 1916 г. J. McLean. В 1918 г. W. Howel и E. Holt выделили этот антикоагулянт из печени собаки (отсюда название – "гепарин"). Клиническое применение гепарина стало возможным после 1930 г., когда были получены его натриевые соли.
Механизм антикоагулянтного действия гепаринов зависит от молекулярной массы. В нефракционированных препаратах (препаратах первого поколения) под названием "гепарин" преобладают высокомолекулярные фракции гликозаминогликана. Действие этих препаратов связано с тем, что они образуют комплекс с антитромбином III, ведущий к возрастанию способности последнего ингибировать тромбин, фактор Хагемана, факторы IX, X, XI и др.
Низкомолекулярные фракции гепарина (менее 6 кД), содержащиеся в таких препаратах, как надропарин, даль- тепарин, эноксипарин, ревипарин и др., обладают иным механизмом антикоагулянтного действия. Последний связан в основном с ингибированием активности фактора Ха. В меньшей степени эти препараты влияют на активность фактора IIа (тромбина) и других факторов свертывания крови. Следует отметить, что для профилактики тромбообразования торможение активности фактора Ха более выгодно, чем воздействие на нижележащие фазы фибринообразования (см. рисунок), так как требует меньшего количества препарата.
Гепарины долгое время выделяли из печени и легких крупного рогатого скота, затем из кишечника свиней, что оказалось выгоднее. Низкомолекулярные гепарины производят путем деполимеризации высоко- и среднемолекулярных полимеров.
В настоящее время основными показаниями для проведения гепаринотерапии определены венозные тромбозы, тромбоэмболия легочной артерии, ДВС-синдром, нестабильная стенокардия, острый инфаркт, ишемический инсульт. С профилактической целью препараты гепарина используют при хирургических вмешательствах, при недостаточности кровообращения, для профилактики свертывания крови при использовании экстракорпорального кровообращения. Таким образом, препараты гепарина применяются у значительного контингента больных.
Несмотря на то что гепаринотерапия проводится уже в течение 6 десятков лет и препараты гепарина доминируют и сегодня над другими антикоагулянтами прямого действия, лечение гепаринами сопряжено с риском возникновения ряда осложнений. В первую очередь – это возникновение кровотечений. Кровотечения при гепаринотерапии связаны не только с избыточной ингибицией фибринообразования, но и с тем, что на фоне данной терапии развивается тромбоцитопения. При этом возможны два варианта тромбоцитопении. При первом варианте кратковременная, быстрокупирующаяся после отмены гепарина тромбоцитопения связана с его способностью активировать агрегационную функцию тромбоцитов, потенцировать действие других стимуляторов агрегации и ослаблять анатиагрегационный эффект простациклина. При втором иммунном варианте наряду с повышенной внутрисосудистой агрегацией и потреблением тромбоцитов в микротромбы выявляются специфические аутоантитела к определенным тромбоцитарным рецепторам.
К числу других осложнений гепаринотерапии относятся аллергические реакции, остеопороз, приапизм, а также снижение уровня антитромбина III.
В последние годы проведено большое количество сравнительных исследований по оценке эффективности, безопасности и удобства клинического использования нефракционированных и низкомолекулярных препаратов гепарина. Установлено, что гепарины низкой молекулярной массы обладают большей биодоступностью (более чем в 3 раза) при подкожном введении, чем нефракционированные препараты. Период полувыведения в 2 – 4 раза больше у низкомолекулярных гепаринов, что способствует удлинению срока действия препарата. В связи с этим препараты низкомолекулярных гепаринов можно вводить 1 – 2 раза в сутки. Различия в фармакокинетике объясняются меньшей склонностью низкомолекулярных гепаринов связываться с белками плазмы, такими как богатый гистидином гликопротеин, тромбоцитарный фактор 4, витронектин, фибронектин, фактор Виллебранда и др. Таким образом, препараты нефракционированного гепарина удаляются в две фазы: фазу быстрого насыщения, т. е. связывания с белком, и фазу почечного клиренса. Гепарины же низкой молекулярной массы почти полностью удаляются почками.
Препараты нефракционированного гепарина вводят внутривенно, в виде капельных инфузий, подкожно, внутримышечно. Низкомолекулярные гепарины вводят подкожно, внутримышечно, а некоторые препараты и перорально.
К преимуществам гепаринов с низкой молекулярной массой относится меньшая вероятность развития тромбоцитопении. Возможно, в значительной степени с этим связан тот факт, что при использовании этих препаратов наблюдается меньший процент геморрагических осложнений. На основе этих закономерностей лечение низкомолекулярными гепаринами не нуждается в таком тщательном лабораторном контроле, как лечение нефракционированными препаратами.
Часто в качестве лабораторного контроля эффективности препарата определяют время свертывания и рекальцификации цельной крови, частичное тромбопластиновое время в различных модификациях, активированное время свертывания. Однако эти методики не отличаются высокой восприимчивостью. Они мало чувствительны к низким концентрациям гепарина в крови. Несколько более восприимчив тест активированного частичного тромбопластинового времени (АЧТВ), а также тромбинового (а лучше тромбинкальциевого) времени. При использовании теста АЧТВ показано, что при гепаринотерапии (нефракциониравонным гепарином) для достижения терапевтического эффекта необходимо удлинение времени в 1,5 – 2,5 раза. Более специфичными являются методы, основанные на измерении активности тромбина при его ингибировании плазмой больного, леченного гепарином (т. е. определяется анти-IIа-антитромбиновая активность гепарина). Чувствительность метода возрастает при такой постановке, когда в плазму вносится тромбин повышенной активности и активность регистрируется с помощью хромогенного субстрата (например, S-2288).
При контроле лечения препаратами низкомолекулярных гепаринов особое значение имеет определение анти-Ха-активности плазмы. В качестве индикатора реакции целесообразно использовать хромогенные субстраты. В связи с этим интересно сравнить соотношение антитромбиновой и анти-Ха-активностей у различных препаратов гепарина. У нефракционированного гепарина она примерно равна 1. У нефракционированных гепаринов это соотношение составляет: для дальтепарина – 2.2, логипарина – 1.5, надропарина – 3.5, эноксопарина – 3.9 [2]. Вопросы дозирования препаратов гепарина и контроля лечения при различных заболеваниях изложены во многих публикациях, справочниках и руководствах [3 – 6].
В последние годы был проведен ряд исследований с анализом больших групп больных по сравнительной оценке клинической эффективности препаратов нефракционированного и низкомолекулярного гепарина. По данным J. Hirst [7], при лечении венозного тромбоза нефракционированными гепаринами и оральными антикоагулянтами повторные венозные тромбоэмболии отмечены в 0,8% случаев, при лечении нефракционированным препаратом и оральными антикоагулянтами – в 3,2%. Смертность в первом случае составила 3,2%, в том числе вследствие тромбоэмболии легочной артерии – 0,1%, а во втором случае – 5,9%, в том числе вследствие тромбоэмболии легочной артерии – 0,2%. Выраженная кровоточивость составила при лечении низкомолекулярными гепаринами 3%, а нефракционированными – 6,7%, малая кровоточивость в первом случае составила 11%, во втором – 9,9%. Улучшение показателей венограмм в первом случае составило 65,3%, во втором – 52%. По данным F.J.J. Turpie [8], смертность при лечении венозных тромбозов нефракционированным гепарином составила 7,1%, а при лечении низкомолекулярным гепарином – 3,9%. При нестабильной стенокардии нефракционированный гепарин и низкомолекулярный гепарин обладают близкими по силе эффектами в плане предотвращения смерти, развития инфаркта миокарда, реваскуляризации и др. [9].
В литературе встречаются данные о том, что низкомолекулярные гепарины более безопасны в плане геморрагических осложнений, чем нефракционированные гепарины при нарушениях мозгового кровообращения [10].
Суммируя изложенное, можно заключить, что в настоящее время большинство исследователей считают низкомолекулярные гепарины по силе действия не уступающими нефракционированному гепарину. Однако, как было указано ранее, они имеют ряд преимуществ. Это объясняет тот факт, что после 13 лет клинического применения низкомолекулярные препараты постепенно вытесняют нефракционированный гепарин во многих областях медицины.
Появление низкомолекулярных гепаринов в клинике совпало по времени с внедрением и других новых антикоагулянтов прямого действия. Речь идет прежде всего о гирудине, его производных, а также синтетических и пептидных ингибиторах тромбина. Указанные препараты не нуждаются в эндогенных кофакторах, в частности антитромбине III. Однако следует учесть, что в случае возникновения опасности геморрагий, отравление этими препаратами труднее купировать, так как они пока не имеют специфических антагонистов. Между тем эффект гепаринов снимается специфическими антагонистами – протамина сульфатом, полибреном и др.
Исходя из тех преимуществ, которыми обладают гепарины, поиск новых антикоагулянтов прямого действия активно ведется среди сульфатированных полимеров. В частности, полисульфаты пентозана, дерматана и др. также применяются за рубежом в клинической практике. Однако они уступают гепаринам по удельной активности и безопасности применения.
В лаборатории патологии и фармакологии гемостаза Гематологического научного центра РАМН [11] разрабатывается новый антикоагулянт хиторин, представляющий собой смесь гепарина и полисульфата хитозана определенной молекулярной массы и степени сульфатирования. Подобный состав обусловлен тем, что авторам впервые удалось показать способность полисульфата хитозана потенцировать антикоагулянтный эффект гепарина. Хиторин, обладая близкой к гепарину удельной активностью, меньше влияет на концентрацию тромбоцитов в крови и обладает меньшей геморрагической активностью. Завершающиеся доклинические испытания свидетельствуют о низкой токсичности хиторина.
Таким образом, за 60 лет применения в клинике препараты гепарина показали высокую эффективность в профилактике и лечении тромбозов и ДВС-синдрома. За последние 13 лет удалось выявить преимущества низкомолекулярных препаратов гепарина перед нефракционированными препаратами. Гепарины служат основой для разработки новых антикоагулянтов прямого действия.
1. Баркаган З.С. Геморрагические заболевания и синдромы. М., Мед., 1988.
2. Annotation: low molecular weight heparin (S). Brit J Haematol 1995;90:1.
3. Баркаган З.С. В кн.: Руководство по гематологии, по ред. А.И. Воробьева, М., Мед., т.2, 1985, с.160.
4. Бокарев И.Н., Щепотин Б.М., Ена Я.Н. Внутрисосудистое свертывание крови. Киев, Здоров`я, 1989.
5. Исследование системы крови в клинической практике. Под ред. Г.И. Козинца и В.А. Макарова, М. Триада-Х, 1997.
6. Машковский М.Д. Лекарственные средства. т.1, Харьков, Торсинг, 1997, с.462.
7. Hirsh J, et al. Low molecular weight heparin in the treatment of patients with acute venous thromboembolism. Thrombos Haemostas 1995;74(1):360.
8. Turpie AJJ. New therapeutic opportunities for heparins: what does low molecular weight heparin offer? Thrombosis and Thrombolysis 1996;3:145.
9. Fragmin During Instability in Coronary Artery Disease (FRJSC) Study Group. Low molecular weight heparin during instability in coronary artery disease. The Lancet 1996;347:561.
10. Kay R, Wong KS, Yu YL, et al. Low molecular weight heparin in ischemic stroke. Fiss study. N Engl Med 1995;333(4):1588.
11. Дрозд Н.Н., Макаров В.А., Башков Г.В. и др. Влияние совместного введения гепарина и сернокислого эфира хитозана на функцию гемостаза. Эксп. и клин. фармакол, 1996, 59, 1, 30.
Получают из легких крупного рогатого скота или слизистой оболочки тонкого кишечника свиней. Гепарин натрия — аморфный порошок от белого до серовато-коричневого цвета, без запаха, гигроскопичен. Растворим в воде и физиологическом растворе, pH 1% водного раствора 6–7,5. Практически нерастворим в этаноле, ацетоне, бензоле, хлороформе, эфире. Активность определяют биологическим методом по способности удлинения времени свертывания крови и выражают в единицах действия.
Фармакологическое действие
Фармакология
Связывается антитромбином III, вызывает конформационные изменения в его молекуле и ускоряет комплексирование антитромбина III с серинпротеазами системы коагуляции; в результате блокируется тромбин, ферментативная активность активированных факторов IX, X, XI, XII, плазмина и калликреина.
Связывает тромбин; эта реакция имеет электростатическую природу и в значительной степени зависит от длины молекулы гепарина; только небольшая часть молекулы гепарина имеет сродство с АТIII, что и обеспечивает в основном его антикоагуляционную активность. Торможение тромбина антитромбином — медленный процесс; образование комплекса гепарин-АТIII значительно ускоряется за счет прямого связывания гепарина гамма-аминолизиловыми частями молекулы АТIII и вследствие взаимодействия между тромбином (через серин) и комплексом гепарин-АТIII (через аргинин); после завершения реакции торможения тромбина гепарин высвобождается из комплекса гепарин-АТIII и может снова использоваться организмом, а остающиеся комплексы удаляются эндотелиальной системой; снижает вязкость крови, уменьшает проницаемость сосудов, стимулированную брадикинином, гистамином и другими эндогенными факторами, и препятствует таким образом развитию стаза; на поверхности клеток эндотелия обнаружены специальные рецепторы для эндогенных аналогов гепарина; гепарин способен сорбироваться на поверхности мембран эндотелия и форменных элементов крови, увеличивая их отрицательный заряд, что препятствует адгезии и агрегации тромбоцитов, эритроцитов, лейкоцитов; молекулы гепарина, имеющие низкое сродство с АТIII, вызывают торможение гиперплазии гладких мышц, в т.ч. за счет торможения адгезии тромбоцитов с угнетением высвобождения фактора роста этих клеток, подавляют активацию липопротеидлипазы, чем препятствуют развитию атеросклероза; гепарин связывает некоторые компоненты системы комплемента, понижая ее активность, препятствует кооперации лимфоцитов и образованию иммуноглобулинов, связывает гистамин, серотонин — все это обусловливает противоаллергический эффект; взаимодействует с сурфактантом, снижая его активность в легких; обладает влиянием на эндокринную систему — подавляет чрезмерный синтез альдостерона в коре надпочечников, связывает адреналин, модулирует реакцию яичников на гормональные стимулы, усиливает активность паратгормона; в результате взаимодействия с ферментами может увеличивать активность тирозингидроксилазы мозга, пепсиногена, ДНК-полимеразы и снижать активность миозиновой АТФазы, пируваткиназы, РНК-полимеразы, пепсина.
У больных с ИБС (в комбинации с ацетилсалициловой кислотой) уменьшает риск развития острых тромбозов коронарных артерий, инфаркта миокарда и внезапной смерти. Снижает частоту повторных инфарктов и летальность больных, перенесших инфаркт миокарда. В высоких дозах эффективен при эмболиях легочных сосудов и венозном тромбозе, в малых — для профилактики венозных тромбоэмболий, в т.ч. после хирургических операций; при в/в введении свертывание крови замедляется почти сразу, при в/м — через 15–30 мин, при п/к — через 40–60 мин, после ингаляции максимум эффекта — через сутки; продолжительность антикоагуляционного эффекта соответственно — 4–5 ч, 6 ч, 8 ч, 1–2 нед, терапевтический эффект — предотвращение тромбообразования — сохраняется значительно дольше. Дефицит антитромбина III в плазме или в месте тромбоза может ограничить антитромботический эффект гепарина.
Наиболее высокая биодоступность отмечается при в/в введении; при п/к введении биодоступность низкая, Cmax в плазме достигается через 2–4 ч; T1/2 из плазмы составляет 1–2 ч; в плазме находится в основном в связанном с белками состоянии; интенсивно захватывается эндотелиальными клетками и клетками мононуклеарно-макрофагальной системы, концентрируется в печени и селезенке. При ингаляционном способе введения поглощается альвеолярными макрофагами, эндотелием капилляров, больших кровеносных и лимфатических сосудов: эти клетки являются основным местом депонирования гепарина, из которого он постепенно высвобождается, поддерживая определенный уровень в плазме; подвергается десульфированию под влиянием N-десульфамидазы и гепариназы тромбоцитов, включающейся в метаболизм гепарина на более поздних этапах; десульфатированные молекулы под воздействием эндогликозидазы почек превращаются в низкомолекулярные фрагменты. Экскреция происходит через почки в виде метаболитов, и только при введении высоких доз возможна экскреция в неизмененном виде. Не проходит через плацентарный барьер, не экскретируется в грудное молоко.
При наружном применении незначительное количество гепарина абсорбируется с поверхности кожи в системный кровоток. Cmax в крови отмечается через 8 ч после аппликации.
Гепарин совершенно случайно был открыт в 1916 году тогда еще студентом медицинского факультета Университета Джонса Хопкинса (Балтимор, США), Джейном Маклином при исследовании липоидов-фосфатидов печени (гепар-фосфатид) и сердца (куорин).
Открытие гепарина датируется 1916 годом. В этом году его совершенно случайно открыл тогда еще студент медицинского факультета Университета Джонса Хопкинса (Балтимор, США), Джей Маклин при исследовании липоидов-фосфатидов печени (гепар-фосфатид) и сердца (куорин). Исследуя гепар-фосфатиды, Маклин заметил, что они не только не повышают свертывание крови, а наоборот, проявляют антикоагулянтную активность.
Механизм действия гепарина обусловлен его способностью специфически связываться с антитромбином III, что резко повышает ингибирующее действие последнего по отношению к тромбину и другим протеазам, участвующим в свертывании крови. Как было выяснено, гепарин также может проявлять гиполипидемическое действие, повышая активность липопротеинлипазы. Липопротеинлипаза с помощью протеогликановых цепей гепарин-сульфата связывается со стенкой капилляров. В значительных количествах липопротеинлипаза содержится в сердце, жировой ткани, селезенке, легких, мозговом веществе почек, диафрагме, молочных железах, в крови же липопротеинлипаза почти не содержится.
В организме гепарин находится в гранулах тучных клеток, месте их синтеза. Субстратами для биосинтеза гепарина являются глюкоза и неорганический фосфат. Присоединение сульфатных групп осуществляется после полимеризации, но некоторые ученые предполагают, что сульфатирование происходит на более ранних этапах, то есть ещё на уровне низкомолекулярных предшественников. Среди ферментов, участвующих в биосинтезе гепарина выделяют различные гликозилтрансферазы, сульфотрансферазы, эпимеразы, многие из которых выделены в чистом виде. Наибольшие количества гепарина обнаруживаются в лёгких, печени и коже.
Гепарин, который снижает способность крови к тромбообразованию в сосудах, используют во время операций на открытом сердце, коронарного шунтирования, почечного гемодиализа, переливания крови и при беременности. Гепарин, применяемый в медицине, производят из легких крупного рогатого скота и кишечника свиней. Препарат Гепарин выпускается в виде раствора для инъекций, геля или мази. Действующим веществом в любых формах выпуска препарата является гепарин натрия (Heparinum natrium).
Однако на этом история гепарина не заканчивается. Исследования его свойств и усовершенствование используемых препаратов являются приоритетными задачами. Результатом исследований в этой области являются НМГ (низкомолекулярные гепарины). Бемипарин натрия (Цибор®) представляет собой современный НМГ второго поколения. Его средняя молекулярная масса составляет приблизительно 3600 Да. После подкожного введения бемипарин быстро всасывается, его биодоступность составляет 96%.
Читайте также: