Метотрексат в ревматологии. Механизм действия

10 Июня в 10:03 1156 0


Метотрексат (МТ) относится к группе антиметаболитов, по структуре близок к фолиевой кислоте. Фолиевая (птиролглутаминовая) кислота состоит из птеридиновых групп, связанных с парааминобензойной кислотой, соединенной с остатками глутаминовой кислоты. МТ отличается от фолиевой кислоты заменой аминогруппы на карбоксильную группу в 4-м положении птеридиновой молекулы и добавлением метиловой группы в 10-м положении 4-аминобензойной кислоты.

Фармакологические свойства

После перорального приема 10-25 мг МТ уровень абсорбции препарата колеблется в очень широких пределах —от 25 до 100%, в среднем составляя 60-70%, а биодоступность варьирует от 28 до 94% (D. Oguey и соавт., 1992). У одного и того же больного на фоне достаточно длительного лечения уровень абсорбции МТ при увеличении дозы от 7.5 до 25 мг не меняется.

Максимальная концентрация препарата в крови достигается через 2-4 ч. Прием МТ вместе с пищей замедляет время, необходимое для достижения максимальной концентрации в сыворотке, примерно на 30 мин., но уровень его абсорбции и биодоступность не меняются (D. Oguey и соавт., 1992; G. D. KozIovski и соавт., 1992). Следовательно, больные могут принимать МТ вместе с едой (G. Kozlovski и соавт., 1992). Элиминация МТ происходит преимущественно в почках за счет клубочковой фильтрации и канальцевой секреции.

Время полужизни препарата колеблется от 2 до 6 ч. Развитие почечной недостаточности приводит к замедлению экскреции препарата и увеличению его токсичности. Несмотря на достаточно быстрое выведение МТ из крови, его полиглутамированные метаболиты обнаруживаются внутриклеточно в течение не менее чем 7 дней после однократного приема. При РА особенно высокая концентрация МТ выявляется в синовиальной мембране, что частично позволяет объяснить его высокую эффективность при РА (C. Bologna и соавт., 1993).

Механизм действия

Возможные механизмы действия метотрексата при ревматических заболеваниях:
1. подавление пролиферации мононуклеарных клеток и синтеза антител (РФ) В-лимфоцитами;
2. подавление образования ЛТВ4;
3. снижение синтеза ИЛ-1;
4. подавление пролиферации ЭК и фибробластов;
5. подавление функциональной активности нейтрофилов;
6. подавление активности протеолитических ферментов в суставной полости;
7. усиление синтеза растворимых антагонистов IL-1 и растворимых ФНОР.

В организме человека фолиевая кислота расщепляется ферментом дегидрофолатредуктазой с образованием метаболически активных продуктов: дигидрофолиевой и тетрагидрофолиевой кислот, которые принимают участие в конверсии гомоцистеина в метионин, образовании пуринов и тимидилата, необходимых для синтеза ДНК. Одним из основных фармакологических эффектов МТ является связывание и инак-тивация дегидрофолатредуктазы. Кроме того, в клетке МТ подвергается полиглутамилированию с образованием дериватов, которым в настоящее время придают очень важное значение в реализации биологической активности МТ.

Например, в клетках опухоли молочной железы 55% МТ подвергается полиглутамированию в течение 24 ч. (J. Jolivet и соавт., 1982). Эти метаболиты в отличие от "нативного" МТ оказывают ингибиторное действие не только на дегидрофолатредукта-зу, но и на "дистальные" фолатзависимые ферменты, включая тимиди-латсинтетазу, фосфорибозиламиноамидазолкарбоксамид трансформи-лазу (АИКАР), а возможно, и трифункциональные ферменты (10-формилтетрагидрофолатсинтетазу, циклогидролазу, дегидрогеназу), также принимающие участие в синтезе ДНК.

Таким образом, терапевтические эффекты и токсичность МТ определяются фолатзависимыми механизмами. Однако они зависят от степени ингибиции не только дегидрофолатредуктазы, но и других ферментов, участвующих в биотрансформации фолиевой кислоты. Предполагают, что именно этим объясняется терапевтическая эффективность низких доз МТ, недостаточных для полной ингибиции активности дегидрофолатредуктазы. Действительно, подавление активности дегидрофолатредуктазы, ведущее к снижению синтеза ДНК, наблюдается главным образом при назначении сверхвысоких доз МТ онкологическим больным и составляет основу антипролиферативного действия препарата.

При использовании низких доз МТ ингибиция дегидрофолатредуктазы, вероятно, имеет существенно меньшее значение, а клиническая эффективность связана с действием его глутаминированных производных. Поскольку метаболизм МТ завершается в течение 24 ч., большая часть принимаемого 1 раз в неделю МТ находится внутри клеток в форме полиглутаминированных дериватов. Последние особенно активны в отношении ингибиции тимидилатсинтетазы и особенно АИКАР, рибозидный компонент которой обладает способностью инги-бировать аденозиндезаминазу и S гидролазу (J. E. Baggot и соавт., 1993).

Примечательно, что активность этих ферментов нарушена у больных с синдромом тяжелого комбинированного иммунодефицита, связанного с генетическим дефектом аденозиндеза-миназы. Представляется весьма вероятным, что на фоне лечения низкими дозами МТ именно накопление метаболитов АИКАР может быть одной из причин противовоспалительного и мягкого иммуносупрессив-ного действия препарата. В недавнем экспериментальном исследовании B. N. Cronstein и соавт. (1993) были получены новые доказательства того, что противовоспалительный эффект МТ не зависит от его антипролиферативного действия и связан со свойством препарата вызывать внутриклеточное накопление АИКАР, что в свою очередь ведет к высвобождению аденозина, проявляющего антивоспалительную активность.

На модели экспериментального воспаления у мышей было показано, что противовоспалительное действие МТ ассоциируется с увеличением концентрации АИКАР в спленоцитах и с продукцией аденозина. При этом селективный антагонист аденозиновых рецепторов типа 2 (3,7 метил-1-пропаргилксантин) полностью устранял противовоспалительное действие МТ. По мнению авторов, эти данные позволяют рассматривать МТ, по крайней мере при использовании его в низких дозах, не как иммуносупрессивное средство, а как новый тип НПВС, противовоспалительный эффект которого связан со стимуляцией высвобождения аденозина в очаге воспаления.

По данным экспериментальных исследований, МТ подавляет пролиферацию ЭК (B. Haraoui и соавт., 1991) и рост синовиальных фибробластов (S. Hirata и соавт., 1989; F. A. Meyer и соавт., 1993), что также связывают со способностью препарата стимулировать высвобождение аденозина из ЭК и фибробластов (B. N. Cronstein и соавт., 1992; R. Wolf и соавт., 1992). Примечательно, что индуцированное МТ высвобождение аденозина вызывает образование многоядерных гигантских клеток, принимающих участие в образовании множественных ревматоидноподобных узелков — характерного осложнения лечения МТ (J. Merrill и соавт., 1993).

У больных РА на фоне лечения низкими дозами МТ отмечается подавление спонтанного синтеза IgM и IgM РФ нестимулированными и стимулированными митогеном лаконоса мононуклеарными клетками, снижение концентрации иммуноглобулинов (P. A. Anderson и соавт., 1985), титров IgM РФ и IgA РФ (N. Olsen и соавт.. 1987; G. S. Alarcon и соавт., 1990) и IgA РФ, коррелирующее с клиническим улучшением. При этом спонтанный синтез IgM РФ снижается очень быстро, уже через 24-48 ч. после однократного приема препарата.



На фоне лечения МТ не отмечается подавления пролиферативного ответа лимфоцитов, оцениваемого по включению тимидина (C. Johnston и соавт., 1988). Однако использование тимидиновой метки не позволяет определить истинное состояние лимфоцитов, поскольку МТ ингибирует активность тимидилатсинтетазы. Кроме того, in vitro высокие дозы МТ блокируют клеточный цикл в G2-фазе, не влияя на включение тимидина. По данным N. J. Olsen и L.A. Murray (1989), МТ подавляет пролиферацию мононуклеарных клеток в тесте, в котором вместо тимидина использовали дезоксиуридин. При интерпретации этих результатов необходимо учитывать тот факт, что МТ, ингибируя конверсию дезоксиуридиновой кислоты в тимидилат, блокирует включение не только тимидина, но и дезоксиуридина.

По данным P. Martinez-Osuma и соавт. (1993), у больных РА, леченных МТ, не наблюдается изменения пролиферативного ответа лимфоцитов по данным метода, основанного на определении активности тимидилатсинтетазы (включение ЗН-дезоксиуридина). По мнению авторов, эти результаты, а также то, что лейковорин не снижает эффективность МТ, свидетельствуют том, что лечебный эффект низких доз МТ не связан с иммунодепрессивным действием. При низкой концентрации фолатов в культуре пролифератив-ный ответ лимфоцитов больных РА, леченных МТ, ниже, чем в норме, и у больных РА, не леченных МТ (R. J. Hine и соавт., 1992).

Число В-, CD4+-, СD8+-лимфоцитов, соотношение СD4+Т-лимфоцитов и СD8+Т-лимфоцитов существенно не меняется (R. Segal и соавт., 1990; J. M. Kramer и соавт., 1993), но при проспективном анализе результатов отмечена тенденция к увеличению абсолютного количества СD4+Т-лимфоцитов (M. E. Weinblatt и соавт., 1975) и усиление активности ЕК-клеток. Предполагается, что, поскольку ЕК-клетки обладают способностью ингибировать дифференцировку В-лимфоцитов, это является одним из возможных механизмов, определяющих ингибирующее влияние МТ на синтез аутоантител, в первую очередь РФ.

В клинических исследованиях было показано, что при использовании МТ клиническое улучшение развивается значительно быстрее, чем при лечении другими базисными препаратами, в том числе цитостатическими, имеет четкую зависимость от дозы, быстро исчезает после отмены препарата и коррелирует со снижением концентрации острофазовых белков, но не СОЭ (N. Songsiridej и D. E. Furst, 1990) . Предполагается, что противовоспалительное действие МТ связано с ингибицией синтеза ЛТВ4 (J. L. LeRoux и соавт., 1992; R. I. Speling и соавт., 1990), с подавлением образования супероксидных радикалов (I. M. M. Laurindo и соавт., 1993), провоспалительных цитокинов и протеолитических ферментов.

 По данным J. L. LeRoux и соавт. (1992), однократный прием 10 мг МТ больными РА вызывает снижение синтеза LTB4 на 32%. В исследовании R. I. Speling и соавт. (1990) было показано, что на следующие сутки после приема МТ наблюдается снижение активации лейкоцитов кальциевым ионофором. Подавление функции нейтрофилов может быть также связано со способностью МТ стимулировать высвобождение аденозина из клеток соединительной ткани (B. N. Cronstein и соавт., 1991). Экспериментальные данные D. Goddard и соавт. (1993) говорят о том, что один из возможных противовоспалительных механизмов действия МТ связан с подавлением активности фосфолипазы А2.

Имеются многочисленные данные, свидетельствующие о влиянии МТ на синтез провоспалительных и иммунорегуляторных цитокинов. Установлено, что МТ снижает синтез ИЛ-1 макрофагами при адъю-вантном артрите у крыс (К. М. Соnnoly и соавт., 1988) и подавляет индуцированное ИЛ-1 обострение коллагенового артрита у мышей, В опытах in vitro было показано, что МТ подавляет биологическую активность ИЛ-1 (L. C. Miller и соавт., 1988; R. Segal и соавт., 1990). Предполагается, что этот эффект препарата может быть обусловлен или связыванием МТ с ИЛ-1 b вследствие структурной гомологии последнего с дегидрофолатредуктазой (L. C. Miller и соавт., 1988), или антифо-латными эффектами МТ (R. Segal и соавт., 1990). Кроме того, in vitro МТ подавляет биоактивность ИЛ-6, не влияя на ФНО-а (R. Segal и соавт., 1990).

Длительное лечение низкими дозами МТ приводит к снижению синтеза ИЛ-1 периферическими мононуклеарными клетками (D. M. Chang и соавт., 1992), концентрации ИЛ-1, ИЛ-6 и ИЛ-8 в сыворотках больных PA (J. M. Kremer и соавт., 1993) и концентрации ИЛ-1-b в синовиальной жидкости (R. Thomas и соавт., 1993). P. Barrera и соавт. (1993) при изучении в динамике уровня растворимых рецепторов для ФНО (р55 и р75), ИЛ-2 рецепторов (ИЛ-2Р) и ИЛ-6 в сыворотках больных РА обнаружили, что МТ в отличие от A3 существенно снижает уровень ЕЁ-2D, рФНОр55 и ИЛ-6, не влияя на концентрацию ФНО-a и 675 ФНО-Р.

Интересно, что МТ увеличивает синтез ИЛ-2 как in vitro, так и in vivo (S. L. Aaron, 1989; J. M. Kremer, 1994). Этот эффект МТ связывают с его способностью подавлять синтез полиаминов, гиперпродукция которых вызывает дефицит синтеза ИЛ-2 при РА (E. Flescher и соавт., 1989). Усиление синтеза ИЛ-2 на фоне лечения МТ было зарегистрирована и у крыс с экспериментальным артритом, индуцированным мембраной стрептококка
(S. C. Ridge и соавт., 1986).

Установлено также, что не только длительный, но и однократный прием МТ вызывает снижение уровня острофазовых белков (R. Segal и соавт., 1989), ингибирует хемотаксис нейтрофилов (J. W. O'Callaghan и соавт., 1988), образование ЛТВ4 (R. I. Sperling и соавт., 1990; J. L. Leroux и соавт., 1992) и синтез ИЛ-1-b мононуклеарными клетками периферической крови больных PA (P. Barrera и соавт., 1994).

Другой точкой приложения МТ является продукция протеолитических ферментов. Обнаружено, что на фоне лечения МТ достоверно снижается уровень экспрессии гена коллагеназы в биоптатах синовиальной оболочки, в то время как экспрессия генов тканевого ингибитора металлопротеиназа и стромелизина не меняется (G. S. Firestein и соавт., 1994). МТ также не оказывал влияния на уровень иРНК коллагеназы и тканевого ингибитора металлопротеиназ после стимуляции ИЛ-1.

Предполагается, что поскольку именно стромелизин играет основную роль в разрушении протеогликана хряща, эти результаты в определенной степени позволяют объяснить причины прогрессирования сужения межсуставных щелей у больных, леченных МТ, несмотря на достоверное уменьшение числа новых костных эрозий. В то же время, по данным T. Murul и соавт. (1993), МТ в терапевтических концентрациях зависимым от дозы образом подавляет высвобождение коллагеназы и стромелизина из хондроцитов.

Е.Л. Насонов

Похожие статьи
  • 19.07.2013 5224 9
    Базисные противовоспалительные лекарственные средства

    Хотя этиология большинства воспалительных ревматических болезней остается неизвестной, основные механизмы патогенеза многих из них изучены достаточно подробно. Это и послужило основанием для разработки концепции базисной противовоспалительной (или "патогенетической") терапии.

    Лекарства в ревматологии
  • 10.06.2014 4331 19
    D-пеницилламин. Механизм действия

    Пеницилламин (3,3-диметилцистеин) — трифункциональная аминокислота, содержащая карбоксильные, амино- и сульфгидрильные группы и являющаяся аналогом естественной аминокислоты цистеина. Наличие асимметрически расположенного атома углерода позволяет пеницилламину существовать в виде D и L. Пени...

    Лекарства в ревматологии
  • 20.07.2013 4281 14
    Дексаметазон

    Основным молекулярным механизмом является регуляция экспрессии ряда генов на транскрипционном и пост-транскрипционном уровнях, а также не-геномные эффекты, проявляющиеся при использовании высоких доз глюкокортикоидов, которые проявляют биологическую активность за счет связывания с цитоплазматическим...

    Лекарства в ревматологии
показать еще
 
Клиническая фармакология