Вопрос о регуляции уровня холестерина в организме человека является ключевым при дизайне лекарственных препаратов для лечения пациентов с атеросклерозом, сердечно-сосудистыми заболеваниями и патологиями кожи, такими, как псориаз и акне. По данным ряда организаций, которые учитывают показатели смертности среди пациентов, перенесших инфаркт миокарда, 25% мужчин и 38% женщин умирают в течение первого года после инфаркта . Исследование в течение 2001–2006 гг. смертности среди пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями, проведенное по программе США , показало, что интенсивная предварительная терапия лекарственными препаратами, понижающими уровень липопротеинов низкой плотности (ЛНП) и триглицеридов в плазме, увеличивала выживаемость пациентов на 81% . Предварительная интенсивная терапия пациентов в которой используются лекарственные препараты, снижающие уровень триглицеридов и холестерина, считается наиболее важным фактором, улучшающим качество жизни этой группы больных.
Статины
Анализ современного рынка лекарственных препаратов показал, что самымипопулярными и доступными препаратами на сегодняшний день являются ингибиторы 3-гидрокси-3-метилгютарил-КоА-редуктазы (ГМГ-КоА-редуктазы) – статины, подавляющие реакцию образования мевалоновой кислоты и фарнезилпирофосфата. Считается, что статины являются эффективными и безопасными лекарствами, подавляющими образование ЛНП и вместе с тем снижающими содержание триглицеридов, вызывающими слабое возрастание уровня липопротеинов высокой плотности (ЛВП) . Главным преимуществом статинов является то, чтоувеличение дозы в 2 раза приводит к снижению ЛНП только на 5–7% по сравнению с одной дозой, что предотвращает многие побочные действия, возникающиепри превышении дозы. Однако следует отметить, что побочные эффекты могут наблюдаться при повышении дозы в результате взаимодействия лекарств в организме при одновременном приеме симвастатина и амиодарона . Установлено,что снижение ЛВП и липопротеина А развивается вследствие повышения дозы аторвастатина, а протеинурия развивается в результате повышения дозы нового экспериментального препарата розувастатина. Доступные в аптечной сети и достигшие фазы клинических испытаний статины снижают содержание ЛНПв плазме не более чем на 50–60%. Анализ эффективности применения статинов для предотвращения или лечения сердечно-сосудистых осложнений приводится в обзоре. Некоторые препараты, такие, как фибраты, также понижают содержание триглицеридов и повышают концентрацию холестерина в ЛВП. Существуют данные о том, что фибраты снижают проявление симптомов сердечно-сосудистых заболеваний у пациентов с низким содержанием ЛВП и высокими концентрациями триглицеридов, однако испытания фибратов на пациентах с повышенным уровнем ЛНП дали отрицательные результаты. Не у всех пациентов организм проявляет толерантность к побочным эффектам статинов и фибратов. Так, 5% пациентов, принимающих статины, и 30% пациентов, принимающих фибраты, страдают от побочных реакций. Все препараты снижают содержание ЛНП до 3 ммоль/л, тогда как, по данным Post-Coronary Artery Bypass Graft и согласно требованиям Heart Protection Study, содержание ЛНП не должно превышать 2 ммоль/л. Таким требованиям отвечают новые препараты.
Новые препараты, ингибиторы биосинтеза холестерина.
Существует много химических соединений, механизм действия которых заключается в изменении уровня липидов в плазме. Современная терапия направлена в основном на снижение уровня холестерина ЛНП. На фармацевтическом рынке представлены 5 наиболее активных по своему действию препаратов, снижающих уровень холестерина ЛНП путем подавления активности ГМГ-КоА-редуктазы. Новым препаратом этой группы является розувастатин, препарат с более высоким значением периода полураспада T1/2 (19 ч). Клинические испытания нового препарата показали, что, в отличие от аторвастатина, розувастатин в дозе 40 мг снижал уровень ЛНП в плазме на 57%. В отличие от симвастатина, розувастатин в дозе 120 мг не вызывал у пациентовмиалгии . Однако установлено, что розувастатин индуцировал развитие клубочковой протеинурии у пациентов с нормальными функциями почек. Возможно, это происходило потому, что розувастатин ингибировал белки эндоцитоза в проксимальном канальце нефронов. Несмотря на то что начальные и конечные стадии синтеза холестерина происходят в пероксисомах, одна из лимитирующих реакций протекает в каналах эндоплазматической сети клеток, а именно стадия, катализируемая скваленсинтазой. По-видимому, ингибиторы сквален-синтазы будут подавлять биосинтез холестерина, но не будут затрагивать синтез производных геранилпирофосфата, в том числе долихолов и коэнзима Q10. Развитие побочного эффекта статинов, такого, например, как миалгия, может быть связано с падением уровня митохондриального убихинона. Ингибиторы сквален-синтазы, находящиеся настадии доклинических испытаний, снижали уровень холестерина и не вызывали миалгии. Некоторые единичные испытания показали, что новые препараты в минимальных дозах снижали уровень ЛНП на 70–80% . Однако значительное снижение ЛНП приводит к дефициту витаминов А и Е и развитию липопротенемии, ретинопатии, атаксии и полинейропатии.Новые лекарственные препараты снижают уровень ЛНП не более чем на 20%и не вызывают липопротенемии, что подтвердилось в опытах на животных и клеточных линиях человека. Некоторые новые препараты являются ингибиторами биосинтеза изопреноидов, подавляя, таким образом, биосинтез холестерина. Известно, что метронидазол снижает уровень ЛНП на 10–20%. В то же время дериваты метронидазола не исследованы как возможные препараты для монотерапии.
Ингибиторы образования частиц холестерина
Образование комплексов липопротеинов зависит от уровня экспрессии сенсора холестерина, белка активатора регуляторного элемента стеринов в ЭПР. Данный сенсор регулирует экспрессию гена Аpо В и высвобождает протеин-2,связывающий регуляторный элемент стеринов (SREBR-2). Комплекс регулирует размер и количество частиц аполипопротеина В путем деградации и индукции синтеза . Прямую корреляцию размера частиц холестерина в ЭПР и в плазмеобеспечивает микросомальный транспортный белок (МТР). Разработаны специфические ингибиторы МТР, которые находятся в фазе 1 доклинических испытаний. Показано, что ингибиторы МТР снижали активность ЛНП на 70–80% одновременно со снижением уровня триглицеридов на 30–40%. Пока ни один препарат этого типа не проходил клинических испытаний. К сожалению, похоже, что ингибирование МТР приводит к повышению пула частиц холестерина в гепатоцитах и развитию ожирения печени или неалкогольному гепатиту. Данную проблему можно преодолеть путем совмещения ингибиторов МТР с ниацином, блокирующим синтетазу жирных кислот.
Ингибиторы ацил-холестерин-ацилтрансферазы.
Одним из ключевых моментов развития атеросклероза при поступленииэкзогенного холестерина или суперпродукции эндогенного холестерина является реакция этерификации молекулы холестерина. В макрофагах реакция этерификации является триггером образования активированных клеток. В гепатоцитах или энтероцитах реакция этерификации зависит от синтеза липопротеинов. Реакцию этерификации катализирует ацил-холестерин-ацилтрансфераза (AXAT). Фермент присутствует в 2 формах: АХАТ-1 обнаруживается во многихклетках, АХАТ-2 обнаруживается только в гепатоцитах и слизистой тонкого кишечника. Ингибитор АХАТ азасимиб находится на стадии доклинических испытаний. Показано, что препарат препятствует образованию жировых клеток иснижает площадь атеросклеротических бляшек у кроликов с повышенным синтезом холестерина, но не влияет на уровень ЛНП в плазме. Активность препарата повышалась при совместном его применении со статинами. Новый ингибитор АХАТ авасимиб проходит клинические испытания на пациентах.
Ингибирование интестинальной абсорбции липидов.
Около 25% ЛНП попадает в плазму благодаря абсорбции липидов в кишечнике. Испытания маргаринов типа «ситостанол/ситостерол» показало, что маргарины в дозе 20 г/сут действовали как конкурентные ингибиторы абробции холестерина в интестинальной стенке, что приводило к снижению уровня ЛНП в плазме на 8–14%. Применение дериватов желчных кислот также приводит к снижению уровня ЛНП на 10–15%. Препараты этого типа лучше совмещатьсо статинами, поскольку при изолированном применении они нарушают функцию ЖКТ у 30% пациентов.
Ингибиторы абсорбции холестерина
Препарат эзетимиб – специфический ингибитор захвата холестерина. Установлено, что мишенью препарата является комплекс Niemann-Pick C1-подобногопротеина-1 с аннексином, 2-кавеолином и транспортером стеролов. В отличие отстатинов, препарат не влияет на уровень содержания витамина Е и при ежедневной дозе 10 мг, получаемой пациентом вместе со статинами или без них, снижаетзахват холестерина на 14%. Некоторые клинические испытания показали, что эзетимиб особенно активен при гомозиготной наследственной гиперхолестеронемии. Статины в максимальной дозе снижают уровень ЛНП только на 30%, тогда как эзетимиб в низкой дозе снижает уровень ЛНП также на 30%. Кроме того,препарат не оказывал побочных действий на желудочно-кишечный тракт .
Ингибиторы транспорта пузырных желчных кислот
Препараты, способные ингибировать транспорт желчных кислот (ЖК), разрабатываются давно, поскольку показано, что транспорт ЖК связан с уровнемхолестерина. Однако известно, что препараты этого ряда оказывают побочные действия на желудочно-кишечный тракт. Мишенью новых препаратов является транспортер пузырных желчных кислот (IBAT – Indicible Bile Acids Transporter),который обеспечивает поступление желчи в портальную вену печени. Снижение транспорта ЖК в портальную вену приводит к индукции ферментов синтеза желчных кислот из холестерина. Индукция 7-гидроксилазы вследствие активации рецептора холестерина, зависимого от фарнезила, предшественника сквалена, является примером влияния транспорта желчных кислот на биосинтез холестерина. Интересно, что эзетимиб и статины, подобно желчным кислотам, циркулируют в печени, однако не известно, проникают они в портальнуювену с помощью IBAT или нет.
Фибраты являются активаторами рецептора пролиферации пероксисом (PPAR – Peroxisome Proliferation Agonist Receptor). В высоких дозах фибраты снижают уровень триглицеридов на 70%, увеличивают уровень ЛВП на 20% иснижают уровень ЛНП на 10–25%. Глитазоны являются агонистами рецепторов PPAR и увеличивают экспрессию рецепторов инсулина в мышцах, повышая таким образом чувствительность к инсулину. На практике оральные гипог-ликемические препараты снижают уровень триглицеридов на 5–15% и увеличивают уровень ЛВП. Однако клинические испытания комбинированной терапиине проводились. Нельзя отрицать синергичный эффект двух препаратов хотя бы по причине высокой гомологии PPAR. По-видимому, будут синтезированы агонисты сразу обеих изоформ рецепторов .
Агонисты Х-рецепторов печени
Х-рецепторы печени (LXR – Liver X Receptor) существуют в 2 изоформах, определяющие внутриклеточные уровни холестерина. У человека LXR контролируют экспрессию транспортера холестерина ABC-A1, ABC-G1 и транспортного белка эфира холестерина СЕТР. Агонисты увеличивают уровень ЛВП, но в то же время активируют синтез липидов и повышают уровень триглицеридов, особенно LXR-?. Индукторы CYP3A4 (cytochrome P450 3A4), такие,как фенобарбитал и карбамазепин, повышают уровень 4-гидроксихолестерина, активного лиганда LXR. Индукторы увеличивают уровень триглицеридов и ЛВП.Напротив, антагонисты LXR, С3-жирные кислоты, понижают уровень триглицеридов, но не влияют на уровень ЛВП, поскольку ингибируют транспортер холестерина ABC-A1. Существуют некоторые данные о том, что С3-жирные кислоты снижают вероятность смерти от неожиданной остановки сердца, однако для подтверждения этой информации необходимы клинические испытания .
Ингибиторы транспортного белка эфира холестерина (СЕТР)
Эфир холестерина транспортируется белком СЕТР (Cholesterol Ether Transporter Protein) в обмен на триглицериды. Известно, что этанол ингибирует СЕТР и увеличивает уровень ЛВП, что снижает риск развития атеросклероза. По мнению авторов , ингибирование СЕТР должно предотвратить перенос эфира холестерина из ЛВП, увеличив таким образом уровень ЛВП, и снизить уровень ЛНП. Спомощью вивальных моделей показано, что ингибирование СЕТР снижает рискразвития атеросклероза.В конце 2006 г. компания Pfizer (США) объявила о неудаче и прекращении клинических испытаний ингибитора СЕТР торцетрамиба (torcetramib), который должен был снижать уровень ЛНП. Клинические испытания на 15000 пациентах были проведены с целью сравнения препарата со статинами. 82 пациента, использовавших в ходе терапии торцетрамиб, умерли, тогда как из больных, принимавших статины, умер 51 пациент. Причиной такого соотношения Дж. Чапмен (J. Chapman), изучавший препарат в НИИ биомедицины INSERM (Франция), назвал влияние уровня ЛВП на состояние миокарда: «Снижение уровня ЛВП в миокарде приводит к более серьезным патологиям, чем уровень ЛНП». Показано, что пациенты со сниженным содержанием ЛВП в миокарде более подвержены риску смерти от остановки сердца. Случай с торцетрамибом выявил значение стабильности уровня ЛВП в плазме и миокарде .
Белки и пептиды ЛВП
Полиморфизмы гена аполипопротеина А1 – главного компонента ЛВП –коррелируют с некоторыми патологическими фенотипами, такими, как амилоидоз, нефропатия и атеросклероз. Замены цистеин-аргинин в положении 151 и 173 альфа-спирали Аpо А1 приводят к снижению уровня ЛВП. Интересно, что только у мужчин мутации гена Аpо А1 снижают риск развития атеросклероза .
Ферменты ЛВП
ЛВП содержат 20–30 белков, многие из которых являются факторами рискаразвития коронарного синдрома. Одним из таких белков является гидролазатромбоцитактивируемого фактора (фосфолипаза А2). Фосфолипаза А2 является антиатеросклеротическим фактором в составе ЛВП и проатеросклеротическим фактором в составе ЛНП. В основном фермент связан с ЛНП и синтезируется активированными макрофагами. Фермент является диагностическим маркером ЛНП и риска острого коронарного синдрома. Фосфолипаза А2 является мишенью ингибиторов, и некоторые новые ингибиторы находятся на стадии доклинических испытаний на животных .
Ингибиторы окисленных форм холестерина
Окисленные формы холестерина являются главными промоторами атеросклероза, непосредственно активируют макрофаги и непрямо воздействуют на клеткичерез рецепторы холестерина. Антиокислитель пробукол существенно снижалразвитие атеросклероза у животных и слабее у людей. В настоящее время проходят клинические испытания деривата пробукола AGI-1067 на 4000 пациентах .
Комбинированные препараты
При болезни Альцгеймера пептиды А? (1-42) накапливаются в нейронах, индуцируют фосфолипазу А2, синтез простагландинов, которые вызывают повреждение синапсов и снижают выживаемость нейронов. Испытание лекарственного коктейля, содержащего симвастатин (статин, проникающий через гематоэнцефалический барьер) и сквалестатин, специфический ингибитор сквален-синтазыв культуре нейронов, показало, что комплексный препарат предотвращал индукцию фосфолипазы А2 и аттенуировал экзогенный холестерин .EP2306 и EP2302 – новые ингибиторы сквален-синтазы. Интересно, что в смеси с симвастатином данные препараты значительно подавляли синтез триглицеридов и секрецию Аpo В, увеличивали экспрессию рецепторов ЛНП итранспорт ЛНП клетки. Испытания показали, что ингибиторы EP2306 и EP2302в сочетании со статинами или сами по себе могут быть эффективными препаратами для снижения содержания холестерина и триглицеридов в крови. Установлено, что препараты подавляли биосинтез липидов, снижали содержание холестерина и улучшали антиоксидантные свойства крови. EP2306 и EP2302 повышали экспрессию NO-синтазы в клетках ВАЕ на 40% и 165% соответственно,а в клетках СРАЕ на 195% и 152% соответственно. Однако препараты не повышали активности NO-синтазы. То, что ингибиторы сквален-синтазы способствовали аккумуляции NO-синтазы в клетках эндотелия, проливает, по мнению авторов, свет на механизм подавления этими ингибиторами атеросклероза и связанных с ним патологий .На основе сквалена создаются нанопрепараты с высоким сродством к мишеням на поверхности опухолевых клеток, нарушающих липидный метаболизми регенерацию плазматической мембраны. В качестве примера можно привести гемцитабин-сквален (gemcitabine-squalene) и лапаквистат ацетат (lapaquistatacetate), новый ингибитор сквален-синтазы .
Заключение
Ингибиторы сквален-синтазы и сквален-2,3-эпоксидазы являются самыми востребованными препаратами на современном фармакологическом рынке. В настоящее время некоторые новые препараты этой группы находятся на начальнойстадии разработки и доклинических испытаний в Японии (фирма Takeda) и в Германии (фирма Boehringer Ingelheim). Они, в отличие от ингибиторов начальногоэтапа биосинтеза холестерина, таких, как статины, препараты, направленные наснижение уровня сквалена и метаболитов сквалена, не будут влиять на уровень гликолизирования и фенозилирования белков, на уровень долихолов и убихинонаQ10 и на синтез факторов воспаления. Ингибиторы сквален-синтазы и сквален-2,3-эпоксидазы не влияют на уровень мевалоната и фарнезил пирофосфата в клетках. Поиски новых ингибиторов синтеза сквалена продолжаются.