Введение к работе
Актуальность темы: Мочекаменная болезнь (МКБ) - распространенное урологическое заболевание, которым в современном мире, по данным статистики, страдают около 10-15% населения развитых стран [Сое et ah, 2005; Daudon et al., 2011; Evan, 2010]. При этом в Российской Федерации средние показатели заболеваемости идентичны общемировым. Мочекаменная болезнь зачастую становится причиной снижения трудоспособности и даже инвалидизации, поэтому борьба с данной патологией имеет важное социальное значение.
Основной нозологической субъединицей МКБ является кальций-оксалатный нефролитиаз, поскольку, согласно современной минералогической классификации, около 60% всех почечных камней состоят преимущественно из кальций-оксалатных биоминералов: вевеллита (СаС204хН20) и веделлита (СаС204х2Н20) [Вощула, 2006; Кадыров и др., 2005; Тиктинский и др., 2000]. Следует отметить, что оксалатному нефролитиазу в основном подвержены наиболее трудоспособные слои населения - мужчины в возрасте от 20 до 50 лет [Вощула, 2006; Голованова и др., 2005; Тиктинский и др., 2000]. Кроме того, проблему в значительной степени усугубляет тот факт, что, по прогнозам специалистов, заболеваемость нефролитиазом в ближайшие годы во всем мире будет неуклонно увеличиваться. Так, например, только в юго-восточных регионах США к 2050 г. ожидается прирост диагностированных случаев МКБ на 1,6-2,2 миллиона [Evan, 2010]. Аналогичная тенденция имеет место и в нашей стране.
Среди причин массового распространения мочекаменной болезни выделяют хроническую дегидратацию организма человека на фоне глобального потепления климата, ухудшение качества питьевой воды и продуктов питания, бесконтрольное применение лекарственных препаратов, многие из которых могут спровоцировать формирование почечных конкрементов, и др. [Evan, 2010]. Вместе с тем, наиболее весомым фактором происходящего процесса все же следует признать достаточно низкую эффективность существующих сегодня методов лечения и профилактики МКБ [Сое et al., 2005].
Основным методом лечения мочекаменной болезни, начиная с середины 80-х годов двадцатого столетия, по сей день остается дистанционная ударно-волновая литотрипсия, общая суть которой заключается в разрушении почечных камней акустическими волнами инфразвуковой природы [Вощула, 2006; Тиктинский и др., 2000]. Однако, несмотря на все достоинства названного метода, не подлежит сомнению очевидный факт - литотрипсия не излечивает нефролитиаз, поскольку не влияет на его причины и основные звенья патогенеза, приводя к частым рецидивам. При этом она имеет целый ряд противопоказаний и вызывает достаточно серьезные осложнения: гематурия (в 100% случаев), гематомы почки, обструкция мочевыводящих путей осколками раздробленного камня [Вощула, 2006; Лопаткин и др., 2006;
Назаров и др., 2007]. Все это в значительной степени Офаничивает эффективность литотрипсии, а также суживает область ее применения в клинической практике.
В связи с вышеназванными обстоятельствами, в медицине до сих пор существует крайне высокая потребность в более эффективном и безопасном лечении МКБ при помощи лекарственных средств, которая не может быть удовлетворена без надлежащего фармакологического исследования. К сожалению, возможности лечения нефролитиаза сегодня очень ограниченны, что до настоящей поры могло объясняться малой изученностью этиологии и патогенеза МКБ. Тем не менее, стимулом к поиску новых методов фармакотерапии МКБ стала череда фундаментальных исследований, произошедших в начале XXI века и ознаменовавшихся настоящим прорывом в области изучения патогенеза МКБ [Сое, 2005; Evan, 2008; Wendt-Nordahl, 2008]. Все это привело к выявлению целого ряда ранее неизвестных потенциальных мишеней для патогенетической терапии нефролитиаза, что открывает широкие перспективы для успешного поиска новых фармакологических подходов к лечению мочекаменной болезни.
Данная работа посвящена разработке новых направлений фармакотерапии мочекаменной болезни, а также выявлению ранее неизвестных механизмов антилитогенного действия некоторых уже используемых с указанной целью лекарственных препаратов.
Цель исследования:
Разработать и апробировать в эксперименте новые фармакологические подходы к таргетному патогенетическому лечению мочекаменной болезни.
Задачи исследования:
-
Разработать новые фармакологические подходы к таргетной коррекции кальций-оксалатного нефролитиаза, открывающие ранее недоступные возможности консервативного лечения мочекаменной болезни.
-
Оценить эффективность лечения экспериментальной мочекаменной болезни при помощи монотаргетньгх антилитогенных средств: менадиона натрия бисульфит (средство, стимулирующее образование фрагмента протромбина 1 в почечных канальцах вследствие увеличения выработки протромбина в печени), пиоглитазон (средство, повышающее чувствительность почечных тканей к инсулину), нифедипин (средство, ингибирующее начальную фазу кристаллизации за счет блокады кальциевых каналов на мембране нефроцитов), амилорид (средство, ослабляющее кальциевый парадокс в нефроцитах из-за блокады Na+/H+-обменника на клеточной мембране).
-
Изучить политаргетное влияние антилитогенного средства природного происхождения (гистохром) и фитокомплексов из лекарственных растений (экстракт из культуры клеток марены сердцелистной, культура клеток маакии амурской) на течение экспериментальной мочекаменной болезни.
-
Установить влияние а-токоферола ацетата (средство, обладающее антиоксидантной активностью), натрия цитрата, натрия фитата и натрия
пирофосфата (средства, хелатирующие ионы кальция и кальциевые кристаллы в моче) на уровень оксидативного стресса и экспрессии внутрипочечных ингибиторов кристаллизации (протеин Тамма-Хорсфалла, остеопонтин и бикунин) при экспериментальной мочекаменной болезни. 5. Доказать корреляцию между таргетным действием апробированных антилитогенных средств и конечным терапевтическим эффектом заявленных фармакологических подходов к патогенетическому лечению мочекаменной болезни.
Научная новизна работы: Выполненное исследование открывает новые направления в фармакотерапии мочекаменной болезни. Впервые предложена, теоретически обоснована и экспериментально доказана возможность эффективного монотаргетного патогенетического лечения мочекаменной болезни при помощи менадиона натрия бисульфита (средство, стимулирующее образование фрагмента протромбина 1 в почечных канальцах вследствие увеличения выработки протромбина в печени), пиоглитазона (средство, повышающее чувствительность почечных тканей к инсулину) и нифедипина (средство, ингибирующее начальную фазу кристаллизации за счет блокады кальциевых каналов на мембране нефроцитов). Впервые на доклиническом уровне установлен приоритет политаргетной антилитогенной активности лекарственных средств природного происхождения (препарат гистохром) и фитокомплексов из лекарственных растений (экстракт из культуры клеток марены сердцелистной, культура клеток маакии амурской). Открыты ранее неизвестные механизмы антилитогенного действия а-токоферола ацетата (нормализация экспрессии внутрипочечных ингибиторов кристаллизации и снижение пересыщения мочи оксалат-ионом), натрия цитрата, натрия фитата и натрия пирофосфата (ослабление оксидативного повреждения нефроцитов и нормализация экспрессии внутрипочечных ингибиторов кристаллизации). Доказана корреляция между таргетной направленностью действия апробированных антилитогенных средств и конечным терапевтическим эффектом заявленных фармакологических подходов к патогенетическому лечению мочекаменной болезни. Впервые установлено, что калийсберегающий диуретик амилорид стимулирует кристаллизационные процессы в почках, увеличивая количество кальциевых депозитов, формирующихся в области почечного сосочка. Разработаны новые практические рекомендации, расширяющие возможности патогенетического лечения мочекаменной болезни.
Научная и практическая значимость: Практическая значимость работы заключается в открытии принципиально новых фармакологических подходов к лечению мочекаменной болезни, большинство из которых могут быть быстро и эффективно внедрены в клиническую практику.
Результаты проведенного исследования позволяют сделать целый ряд рекомендаций для практического использования изученных лекарственных препаратов. Показанная антилитогенная эффективность менадиона натрия
бисульфита, пиоглитазона, нифедипина и гистохрома в совокупности с их уже известными свойствами определяет целесообразность применения данных препаратов при мочекаменной болезни, сочетающейся с нарушениями гемостаза, сахарным диабетом II типа, гипертонической болезнью и стенокардией.
Выявленная пролитогенная активность амилорида дает важную информацию о ранее неизвестном побочном действии калийсберегающих диуретиков.
Установленная эффективность экстракта из культуры клеток марены сердцелистной и культуры клеток маакии амурской при экспериментальном нефролитиазе дает основание для их дальнейшего исследования с перспективой создания новых антилитогенных лекарственных препаратов.
Результаты исследования доказывают положения, вносящие вклад в расширение представлений о механизмах антилитогенного действия антиоксидантных и хелатирующих средств и возможности их реализации в терапии мочекаменной болезни.
Положения, выносимые на защиту:
-
Разработаны новые фармакологические подходы к таргетной патогенетической коррекции кальций-оксалатного нефролитиаза: стимуляция синтеза протромбина в печени, повышение чувствительности почечных тканей к инсулину, ингибирование начальной фазы кристаллизационного процесса, устранение кальциевого парадокса в нефроцитах, применение средств природного происхождения.
-
Менадиона натрия бисульфит (средство, стимулирующее образование фрагмента протромбина І в почечных канальцах вследствие увеличения выработки протромбина в печени), пиоглитазон (средство, повышающее чувствительность почечных тканей к инсулину), нифедипин (средство, ингибирующее начальную фазу кристаллизации за счет блокады кальциевых каналов на мембране нефроцитов), корригируя комплиментарное им звено патогенеза кальций-оксалатного нефролитиаза, значительно облегчают течение экспериментальной мочекаменной болезни.
-
Лекарственный препарат природного происхождения гистохром и фитокомплексы из лекарственных растений (экстракт из культуры клеток марены сердцелистной, культура клеток маакии амурской) в условиях экспериментальной мочекаменной болезни проявляют комплексное антилитогенное действие на разных этапах патогенеза кальций-оксалатного нефролитиаза (пересыщение мочи ионами оксалата и кальция, повреждение нефроцитов, оксидативный стресс, формирование кальциевых депозитов).
-
Амшюрид (средство, ослабляющее кальциевый парадокс в нефроцитах из-за блокады №+/Н+-обменника на клеточной мембране) увеличивает количество кальциевых депозитов в почках при экспериментальной мочекаменной болезни.
-
Раскрыты новые механизмы антилитогенного действия а-токоферола ацетата (нормализация экспрессии внутрипочечных ингибиторов кристаллизации и снижение пересыщения мочи оксалат-ионом), натрия цитрата, натрия фитата и натрия пирофосфата (ослабление оксидативного повреждения нефроцитов и нормализация экспрессии внутрипочечных ингибиторов кристаллизации).
-
Доказана корреляция между таргетным действием апробированных антилитогенных средств и конечным терапевтическим эффектом заявленных фармакологических подходов к патогенетическому лечению мочекаменной болезни.
Апробация материалов диссертации: Материалы диссертации докладывались и обсуждались на VI сибирском физиологическом съезде (г. Барнаул, 2008 г.), на Всероссийском конгрессе нефрологов (г. Санкт-Петербург, 2009 г.), на XI научно-практической конференции молодых ученых «Молодежь - Барнаулу» (г. Барнаул, 2009 г.), на VII съезде научного общества нефрологов России (г. Москва, 2010 г.), на Третьем съезде нефрологов юга России (г. Ростов-на-Дону, 2010 г.), на научно-практической конференции, посвященной 35-летию фармацевтического факультета АГМУ (г. Барнаул, 2010 г.), на научно-практической конференции «Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции» (г. Пятигорск, 2011 г.), на научно-практической Всероссийской конференции с международным участием, посвященной 45-летию педиатрического факультета АГМУ (г. Барнаул, 2011 г.), на ежегодной научной конференции «Фармация и общественное здоровье» (г. Екатеринбург, 2011 г.), на I Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Сибирский медико-биологический конгресс» (г. Барнаул, 2011 г.).
Публикации: Основные положения диссертации отражены в 43 научных работах, в том числе в 3 патентах РФ на изобретение и 25 статьях в журналах, рекомендованных ВАК РФ для диссертаций на соискание ученой степени доктора наук.
Объем и структура диссертации: Диссертация изложена на 242 страницах машинописного текста, иллюстрирована 44 рисунками, 31 таблицей, состоит из общей характеристики работы, обзора литературы, 4 глав собственных исследований, обсуждения результатов, выводов, списка цитируемой литературы, в котором приведено 332 источника, из них 279 -иностранных авторов.
