Cytoprotective Properties Of Citicoline: Experimental Prerequisites And Clinical Results


V.V. Gudkova, T.V. Shanina, K.V. Stakhovskaya

The article discusses the role of citicoline in reparative and neuroprotective processes developing in the cell in postischemic period. Data on the effectiveness of the drug in the experimental conditions, as well as in patients with ischemic and hemorrhagic stroke are summarized. Citicoline showed significant positive effects on recovery processes in all considered studies.

В настоящее время лечение инсульта проводится в двух основных направлениях — восстановления кровоснабжения мозга и нейропротекции (реперфузия), а также защиты ткани от ишемического повреждения [1, 2]. В то же время, если терапия, направленная на восстановление церебральной перфузии, имеет достаточную доказательную базу, обосновывающую ее использование, то в отношении нейропротекции продолжаются споры о целесообразности и эффективности ее использования при церебральной ишемии. Так, согласно Европейским рекомендациям по ведению больных ишемическим инсультом (2008), в настоящее время нет нейропротективных препаратов, достоверно улучшающих исход заболевания, кроме одного — цитиколин. По данным мета-анализа результатов исследования этого препарата, выявлена умеренная клиническая эффективность цитиколина [3] и отмечено, что клинические испытания препарата продолжаются. Проведенные исследования показали эффективность применения цитиколина с первых часов церебральной ишемии, что определяется его способностью поддерживать стабильность цитоплазматических и митохондриальных мембран нейронов.

Роль клеточных мембран в физиологических и патологических процессах

Известно, что многие физиологические процессы протекают на мембранах, которые обеспечивают необходимый градиент веществ внутри клетки и во внеклеточном пространстве, осуществляют барьерную функцию, сохраняя внутриклеточный гомеостаз. Мембраны нейронов обладают возбудимостью, таким образом они интегрируют информацию из окружающей среды, поддерживают электрохимический градиент, избирательно регулируя ток ионов в клетку или из клетки через ионные насосы. На мембране располагаются разнообразные рецепторы, осуществляющие трансляцию информации от нейрона к нейрону [4].

В последние годы доказана значимость расстройств обмена мембранных фосфолипидов (ФЛ) в возникновении и прогрессировании патологических изменений в нейронах. Повреждение ФЛ клеточных мембран может инициировать нарушение клеточной сигнализации, появление эксайтотоксичности возбуждающих аминокислот и усиление апоптоза [5, 6]. Разрушение клеточных мембран характерно для дегенерации нейронов при различных заболеваниях [6].

Особое внимание уделяется метаболизму главного ФЛ мембран - фосфатидилхолину, в катаболизме которого принимают участие различные ферментные системы, активизирующиеся в патологических условиях [6]. Так, активация фосфолипазы Б опосредуется адренергической стимуляцией и глутаматом. Весьма важно, что для данного процесса не требуется АТФ, в то время как недостаток этого макроэрга приводит к нарушению физиологических метаболических путей. Разрушение фосфатидилхолина может быть также вызвано активацией фосфолипазы А2, опосредованной воздействием глутамата на NMDA-рецепторы [5]. Распад мембранного фосфатидилхолина приводит к образованию р-амилоида, который в свою очередь дополнительно стимулирует катаболизм фосфатидилхолина. Недостаток фосфатидилхолина запускает апо птоз [5, 6].

Расщепление трансмембранного белка — предшественника β-амилоидного пептида приводит к возникновению амилоидных бляшек в межклеточном пространстве и стимуляции формирования τ-фибрилл [6].

Фосфолипаза А2 участвует не только в патологических, но и в физиологических процессах. По данным литературы, она контролирует когнитивные функции, способствует усилению роста дендритов [7]. Понижение активности фосфолипазы А2 в мозге усиливает образование β-амилоида и сенильных бляшек [8], ингибирование активности этого энзима в гиппокампе крыс нарушает процессы кратко- и долгосрочной памяти [9]. Уменьшение экспрессии фосфолипазы С также отражает неблагополучие, т. к. наблюдается при ческих состояниях и считается признаком деградации дендритов [10]. Это следует учитывать при определении тактики лечения, которое должно быть направлено не на подавление конкретного вещества, а на восстановление его регуляторной функции в организме.

Другой ФЛ мембран — дилинозитол — имеет отношение к регулированию количества синапсов, что во многом определяет когнитивные способности, а также к изменению мембранного транспорта и функционированию медиаторных систем. Дисрегуляция обмена этого ФЛ приводит к нейродегенерации [11].

Важным аспектом патогенеза гибели нейронов при когнитивных расстройствах и деменции является эксайтотоксичность, вызванная хронической стимуляцией NMDA-глутаматных рецепторов. В качестве ключевого звена деструктивных процессов в центральной нервной системе рассматривается угнетение процесса метилирования ФЛ фосфатидилэтаноламина в синаптических мембранах [6].

Дисрегуляция механизма поддержания асимметрии фосфатидилсерина приводит к тому, что данный ФЛ с внутренней стороны клеточной мембраны нейрона переходит на поверхность, распознается рецепторами микроглии, и таким образом запускается процесс фагоцитоза [12]. Потеря асимметрии фосфатидилсерина в мембранном биослое нейронов является типичной чертой начальной стадии апоптозного инсульта [6].

Значение градиента веществ по разные стороны клеточных мембран видно на примере содержания глу- тамата. Соотношение внутриклеточной и внеклеточной концентрации глутамата достигает 10 000 : 1 [4]. Нейромедиаторное действие глутамата контролируется переносчиками, встроенными в мембрану пресинаптических окончаний и глиальных клеток. Их задачей является ограничение действия медиатора пресинаптической областью, избытки глутамата захватываются из синаптической щели глиальными клетками. Функционирование переносчика зависит от градиента натрия между внутренней и внешней поверхностями мембраны. При недостатке энергообеспечения (например, при инсульте или гипоксии) градиент натрия исчезает, что приводит к массивному высвобождению глутамата в межклеточное пространство [4], где он начинает оказывать свое токсическое действие на соседние клетки.

Изменения клеточных мембран являются важным фактором, способствующим расширению тканевого повреждения. В течение первых 3 часов от начала окклюзии церебрального сосуда каждая периинфарктная деполяризация мембран увеличивает объем инфаркта более чем на 20 % [13].

Как отмечают Г.Ф. Лескова и Г.Н. Крыжановский [6], нормализация и стабилизация фосфолипидного состава мембран могут стать одним из важных методов лечения патологии нервной системы.

Значение цитиколина в обеспечении нейропротективных и репаративных процессов при повреждении головного мозга

В условиях эксперимента показано значение восстановления содержания в нейрональных мембранах фосфатидилхолина для уменьшения степени выраженности повреждений головного мозга [14, 15]. Установлено, что предшественник фосфатидилхолина холин восстанавливает синтез различных фосфолипидов мембран (описанных выше), а не только фосфатидилхолина [5].

Цитиколин, представляющий собой цитидин-5-дифосфатхолин, является естественным эндогенным нуклеозидом и в качестве промежуточного звена участвует в трех основных метаболических путях:

1. Синтез фосфатидилхолина (лецитина).

2. Является донором холина для синтеза ацетилхолина.

3. При окислении холина образуется бетаин — донор метильных групп [15].

Все эти пути имеют отношение как к метаболизму различных ФЛ-мембран, так и к внутриклеточным обменным процессам.

Введение цитиколина восстанавливает уровни ФЛ наружной и внутренней (митохондриальной) мембран — сфингомиелина и кардиолипина, разрушение которых происходит при участии активированной фосфолипазы А2 [15]. Помимо восстановления структуры мембраны цитиколин способствует нормализации функциональной активности митохондрий (цитохро-моксидаз), что приводит к нормализации процессов тканевого дыхания [17]. Антиоксидантный эффект препарата проявляется и в повышении концентрации глутатиона, активности глутатионредуктазы [18].

Цитиколин, нормализуя энергетику митохондрий и восстанавливая функционирование Na+/K+-АТФазы, повышает уровень АТФ в коре и стриатуме. Препарат способен снижать интенсивность выброса возбуждающего нейротрансмиттера глутамата, что сопровождается уменьшением размера очага ишемии в мозге [19]. Кроме того, цитиколин уменьшает выраженность отека головного мозга, что привлекает к нему внимание при различных острых церебральных процессах [20]. Еще одним важным механизмом действия препарата является ингибирование апоптоза нейронов, показанное при церебральной ишемии и в ряде нейродегенеративных моделей [14, 15, 20].

Анализ 15 исследований [21] с использованием модели очаговой ишемии на 313 животных показал, что введение цитиколина приводит к уменьшению объема инфаркта на 28 % (95 % доверительный интервал [ДИ] от 19 до 38; р < 0,001). При сравнении используемых доз обнаружено, что у животных, получавших высокие дозы (300—500 мг/кг) цитиколина, улучшение проходило более интенсивно (27 % при 95 % ДИ от 9 до 46), чем у животных, получавших низкие дозы препарата (100—300 мг/кг; 18 % при 95 % ДИ от 5 до 32; р < 0,001).

У цитиколина описаны репаративный эффект и способность усиливать механизмы нейропластичности, подтвержденные при морфологическом исследовании. На экспериментальной модели ишемического инсульта был продемонстрирован повторный рост дендритов, коррелирующий со степенью функционального восстановления [22]. При этом показано, что потенциальным нейрональным субстратом для улучшения функций может быть повышение ветвистости дендритов и плотности отростков по сравнению с таковыми в контрольной группе, получавшей физиологический раствор.

Выявлено влияние препарата на нейротрансмиссию: увеличение содержания ацетилхолина, дофамина и уменьшение высвобождения глутамата в мозге. В модели хронической церебральной гипоперфузии у крыс введение цитиколина старым животным, сопровождавшееся увеличенным высвобождением дофамина, приводило к улучшению обучаемости и памяти. Под действием препарата также наблюдалось усиление захвата астроцитами глутамата и усиление экспрессии мембранного переносчика глута- мата ЕААТ2 [23, 24].

Помимо этого в недавних исследованиях выявлена способность цитиколина к мобилизации эндотелиальных прогениторных клеток из костного мозга у пациентов с инсультом [25]. Данный эффект усиливался при комбинации препарата с рекомбинантным тканевым активатором плазмино- гена [24].

Кроме мембранотропного эффекта цитиколин оказывает влияние на различные звенья патогенеза инсульта и других острых церебральных заболеваний, регулирует выработку основных нейротрансмиттеров, участвует в репаративных процессах.

Результаты клинического применения цитиколина

Клиническое применение цитиколина начато с середины 1980-х гг. За прошедшие годы были изучены сроки введения препарата, дозировки, длительность применения. Показана эффективность лечения цитиколина у пациентов с ишемическим инсультом, тяжелой черепно-мозговой травмой (ЧМТ), а также с сосудистой деменцией, часто осложняющей течение постинсультного периода.

Согласно результатам обобщенного анализа данных 1372 пациентов, участвовавших в четырех клинических испытаниях, проведенных в США, применение цитиколина уже с первых суток улучшало неврологическое и функциональное восстановление [3, 24, 26]. По сравнению с плацебо у пациентов с острым ишемическим инсультом средней или тяжелой степени тяжести, получавших цитиколин, развивалось полное восстановление — 33 % (индекс Бартел > 95) по сравнению с плацебо — 21 % (р = 0,05).

В мета-анализе, включившем результаты 10 исследований по лечению ишемического и геморрагического инсультов с участием 2279 пациентов, применение цитиколина по сравнению с плацебо было ассоциировано с существенным снижением частоты развития летального исхода или потери трудоспособности в течение длительного периода последующих наблюдений [26].

Картинка 1

В экспериментальных моделях внутримозгового кровоизлияния применение цитиколина хотя и не влияло на объем самой гематомы, но приводило к уменьшению окружающей ее зоны ишемического повреждения и улучшению функционального восстановления [27]. В клинических исследованиях при пероральном и внутривенном введении цитиколина в суточной дозе 2000 мг в течение 2 недель у 38 пациентов с геморрагическим инсультом была выявлена положительная тенденция в динамике неврологического статуса [28].

В связи со все более широким применением в лечении инсульта метода тромболизиса проведены исследования по оценке эффективности и сочетаемости препаратов, вводимых совместно с рекомбинантным тканевым активатором плазминогена (rtPA). На модели эмболического инсульта у животных было проведено сравнительное исследование монотерапии rtPAи цитиколином, а также их комбинацией (введение цитиколина до или после проведения тромболизиса в дозах, эквивалентных таковым при монотерапии). Показано, что применение тромболитической терапии в сочетании с последующим введением цитиколина значительно снижает смертность животных по сравнению с монотерапией rtPA. Исследователи предположили, что введение тромболитика следует комбинировать с максимально ранним применением нейропротективных препаратов для уменьшения выраженности реперфузионного повреждения [29].

Предполагаемый синергизм лечебных эффектов при совместном применении препаратов Цераксон (цитиколин) и Актовегин всеми категориями амбулаторных и стационарных больных требует дальнейшего исследования. Взаимодополняющие эффекты препаратов предполагают сильное позитивное воздействие на организм больного в критическом состоянии при патологии различного генеза [30].

Репаративный эффект цитиколина нашел широкое применение в лечение деменций. При проведении мета-анализа 16 исследований выявлено наличие четкой связи между перенесенным инсультом и развитием деменции [31]. В Фрамингемском исследовании показано двойное увеличение риска развития деменции в постинсультный период [32], в другом исследовании у 30 % выживших больных была диагностирована сосудистая деменция. Через год после инсульта заболеваемость сахарным диабетом увеличилась на 7 %, а через 25 лет - на 48 % [33].

В экспериментальных моделях хронической гиперперфузии мозга введение крысам цитиколина позволяет предотвращать прогрессирование пораженного белого вещества головного мозга и способствует улучшению когнитивных функций [34]. Возможно, что и в клинических условиях при поражении белого вещества сосудистого генеза (артериальная гипертензия, хроническая ишемия мозга) применение цитиколина внесет свой вклад в снижение степени прогрессирования когнитивных расстройств.

В клинической практике оценивали эффективность цитиколина с помощью полного набора нейропсихологических тестов через 6 недель и 6 месяцев с момента развития ишемического инсульта [35]. Пациенты, получавшие в течение первых 6 недель одинаковую дозу цитиколина (2 г/сут), были рандомизированы в группы продолжения лечения цитиколином (1 г/сут) до 6 месяцев (n= 172) или прекращения лечения цитиколином (n = 175). Были обследованы 347 пациентов с впервые развившимся ишемическим инсультом. Через 6 месяцев в группе, не получавшей цитиколин, были зарегистрированы более значительные когнитивные нарушения в сфере внимания, исполнительной функции (отношение шансов [ОШ] = 1,7 при 95 % ДИ от 1,9 до 2,73; р = 0,019) и ориентации во времени (ОШ = 1,73 при 95 % ДИ от 1,02 до 2,93; р = 0,042).

Обсуждаются в литературе и геронтопротективный потенциал цитиколина, возможность его применения при различных формах деменции [20]. При использовании фосфорной магнитнорезонансной спектроскопии для лиц пожилого возраста показано, что прием цитиколина в течение 6 недель способствует значительному увеличению содержания фосфокреатина (+17 %) в лобной доле (передняя часть поясной извилины коры головного мозга), β-нуклеозидтрифосфатов, в основном АТФ, в головном мозге (+14 %) и отношения (+32 %) фосфокреатина к неорганическому фосфату [36].

В многочисленных исследованиях показано, что введение цитиколина (750-3000 мг/сут) в первые 24 часа после ЧМТ и затем в течение 14-20 дней существенно сокращает длительность коматозного периода, ускоряет восстановление двигательных и сенсорных реакций, улучшает нейропсихологические характеристики, нормализует показатели электроэнцефалографии. Кроме того, цитиколин, по данным компьютерной томографии, непосредственно уменьшает выраженность отека мозга у пациентов с ЧМТ [17].

Сочетание цитиколина с Акто вегином применяют с целью коррекции когнитивных нарушений и при легкой ЧМТ. По данным Е.А. Дроздовой [37], применение на протяжении 3 месяцев Цераксона (200 мг 2 раза в сутки в виде раствора внутрь) и Актовегина (в таблетках по 400 мг 3 раза в сутки) приводит к более полному регрессу нейродинамических расстройств, повышению речевой активности, восстановлению ассоциативных взаимодействий в работе полушарий головного мозга.

В настоящее время продолжается проведение двух крупных клинических исследований цитиколина. В рандомизированном двойном слепом плацебо-контролируемом многоцентровом исследовании Citicoline Brain Injury Treatment Trial (COBRIT), которое проводится в США, оцениваются функциональные исходы для пациентов с травматическим поражением головного мозга различной степени тяжести под влиянием цитиколина (по 1000 мг 2 раза/сут) в течение 90 дней по сравнению с плацебо. В Европе с 2006 г. проводится исследование ICTUS Study: (International Citicoline Trial on Acute troke),включившее 2600 пациентов с острым ишемическим инсультом. Курс цитиколина начинают проводить с первых часов заболевания. В течение первых 3 дней препарат или плацебо вводят парентерально в дозе 2000 мг с переходом на пероральный прием на протяжении 6 недель. Оценивается влияние цитиколина на исходы и инвалидизацию [38].

В корейском исследовании по оценке эффективности и безопасности перорального применения различных доз цитиколина (500-4000 мг/сут) 4191 пациент с острым ишемическим инсультом получал препарат в первые сутки и в более поздний период на протяжении 6 недель. По всем исследуемым параметрам (оценке по сокращенным вариантам шкалы NIHSS, индексу Бартел и оценке по модифицированной шкале Рэнкина) выявлено значимое улучшение показателей (р < 0,05). При этом среди пациентов, принимавших более высокие дозы препарата (2000 мг/сут и выше), отмечены более значимые показатели (р < 0,001), за исключением индекса Бартел, в отношении которого различий выявлено не было. При приеме препарата до 12 недель исследования отмечено дальнейшее улучшение показателей [39].

Во всех исследованиях показана безопасность и хорошая переносимость препарата. При обзоре 14 исследований в группе активного лечения отмечено меньше побочных эффектов по сравнению с группой плацебо. Из побочных эффектов изредка выявляются небольшие диспепсические расстройства, слабость, легкая гипотензия. При длительном приеме препарата (в течение года) продемонстрированы отличная переносимость, безопасность и дальнейшее улучшение когнитивных функций, таких как ориентация во времени, исполнительная функция и внимание [38, 39].

Необходимо подчеркнуть, что цитиколин позволяет защищать нейроны от токсического влияния железа [38], из чего можно сделать вывод, что применение цитиколина не только безопасно при геморрагических церебральных процессах, но и показано.

С учетом периоперационного риска развития инсульта, обусловленного реперфузионной травмой, применение нейропротектора цитиколина (Цераксона) является целесообразным как до, так и после операции. Указанная терапия применяется в кардиохирургии и при проведении каротидной эдартерэктомии [40].

В недавно опубликованном сообщении [41] представлены результаты применения Цераксона больными острым нарушением мозгового кровообращения в условиях скорой медицинской помощи. Исследование продемонстрировало целесообразность более раннего применения нейропротективной терапии, еще раз подтвердило безопасность цитиколина (препарат не снижает артериального давления, не влияет на частоту сердечных сокращений), хорошую переносимость и отсутствие побочных эффектов как при ишемическом, так и при геморрагическом инсультах. Отмечена тенденция к субъективному и объективному улучшению течения инсульта и исходов заболевания (уменьшение жалоб, общемозговых и очаговых симптомов заболевания) при однократном внутривенном введении 1000 мг в 20 мл физиологического раствора в сочетании с базовой терапией на догоспитальном этапе.

Еще в одном исследовании нынешнего года [42] показано, что в восстановительном периоде после ишемического инсульта препараты, обладающие нейромодуляторным и нейротрасмиттерным действиями (холина альфосцерат и цитиколин), эффективнее, чем вазоактивные лекарственные средства (пентоксифиллин и винпоцетин). Они способствуют уменьшению неврологического дефицита, улучшают когнитивные функции, повышают бытовую адаптцию и качество жизни. В данном исследовании Цераксон, обладающий, как и холина альфосцерат, нейромедиаторным холинергическим действием, показал более высокие клинические результаты. Возможно, это обусловлено тем многообразием патогенетических эффектов цитиколина, о которых сообщено в данной статье.

Таким образом, в процессе лечения тяжелых церебральных заболеваний, к каковым относится и инсульт, весьма важно поддержание адекватной регуляции с тем, чтобы саногенетические механизмы сами направляли процесс восстановления в нужное русло. В этом плане особого внимания заслуживает препарат с сочетанными мембраностабилизирующим, цитопротективным, медиаторомодулируищим эффектами - цитиколин.


Similar Articles


Бионика Медиа