CC BY
43
Эмфронный н<учяо-жтодичесгу.й журнал
Омского
Анучина А.В. О перспективах создания препарата на основе глутамина для фармакотерапии отравлений синтетическими пиретроидами // Электронный научно-методический журнал Омского ГАУ. - 2018. -№2 (13) апрель - июнь. - URL http://e-joumal.omgau.ru/images/issues/2018/2/00566.pdf. - ISSN 2413-4066
УДК 615.099.08:615.272
Анучина Алевтина Викторовна
ФГБОУ ВО ОмГМУ Минздрава России, г. Омск The-first [email protected]
О перспективах создания препарата на основе глутамина для фармакотерапии отравлений синтетическими пиретроидами
Аннотация: Анализ данных литературы о воздействии глутамина на системы организма и его использовании в разных областях медицины, указывает на возможность его применения для лечения отравлений широко используемыми в настоящее время синтетическими пиретроидами. В статье описаны механизмы поддержания кислотно-основного равновесия внутренней среды организма, рассмотрены такие свойства глутамина, как его участие в регенерации слизистой желудочно-кишечного тракта и в переносе связанного аммиака к местам его обезвреживания. Глутамин, как и синтетические пиретроиды, оказывает возбуждающее действие на нервную систему. Однако он способен преобразовываться в глутаминовую кислоту, которая является предшественником важного тормозного нейромедиатора ГАМК (гамма-аминомасляной кислоты). Таким образом, польза глутамина не вызывает сомнений.
Ключевые слова: глутамин, синтетические пиретроиды, отравление, препарат, перенос аммиака, регенерация слизистой кишечника.
Глутамин — аминокислота, которая в норме синтезируется у человека и относится к заменимым аминокислотам [1]. Однако при интенсификации обмена веществ (пластического и энергетического), а именно: при физических нагрузках, стрессовой ситуации, тяжелых инфекционных заболеваниях, травмах, шоковых состояниях организма потребность в глутамине резко возрастает и возникает его дефицит [2]. Становится очевидным, что роль данной аминокислоты велика.
Цель работы: обоснование необходимости применения глутамина при отравлении синтетическими пиретроидами.
Глутамин содержится во многих тканях нашего организма [3] (табл. 1). Больше всего его содержится в мышцах [2]. И, так как прямой зависимости между содержанием глутамина в плазме крови и в организме в целом не прослеживается, то прежде всего маркером нехватки глутамина служит мышечная ткань и именно она является «хранилищем» резервного глутамина [2].
Таблица 1
Количество глутамина, потребляемого различными органами и системами органов
Орган Потребление, г/сут
Желудочно-кишечный тракт 10 - 14
Почки 4
Выделяется из мышц в легкие 8 - 10
Так как синтетические пиретроиды являются антагонистами ГАМК (гамма-аминомасляной кислоты) и агонистами никотиновых ацетилхолиновых рецепторов, то при отравлении данными веществами происходит перевозбуждение ЦНС, возникают судороги, после истощения нервной системы возникает резкое торможение [4]. Отравление сопровождается повреждением клеток барьерных тканей, таких как кожа, легкие, слизистые. Возникает тошнота, рвота, понос. Происходит нарушение кислотно-основного баланса, обмена веществ, повреждаются защитные барьеры нашего организма, такие как легочная ткань, кожа, слизистые.
Несмотря на то что антагонистом синтетических пиретроидов глутамин не является, доказано его участие в выработке ГАМК [2, 5]. При нормальном функционировании ферментативной системы он пополняет количество глутаминовой кислоты в нервной ткани. В норме глутаминовая кислота, оказывающая возбуждающее действие на ЦНС [5], переходит при участии фермента глутаматдекарбоксилазы в ГАМК, которая оказывает тормозящее действие на клетки нервной системы. При ряде заболеваний, сопровождающихся нарушением работы данного фермента или его недостатком, происходит накопление глутаминовой кислоты в ЦНС и перевозбуждение. Поэтому очень важен баланс данных веществ в нашем организме [2].
Поскольку любое отравление является стрессом для организма, то и при отравлении синтетическими пиретроидами выделяются глюкокортикоиды [6], которые усиливают обмен веществ и увеличивают поступление глутамина из мышечной ткани [2] в почки, кишечник, печень. В почках и кишечнике он связывает избыточное количество катиона водорода, что имеет огромное значение в регуляции кислотно-основного равновесия [7].
Рисунок 1. Схема аммониогенеза в почках [7].
Данная схема (рис. 1) иллюстрирует, как глутамин переходит в глутаминовую кислоту при участии фермента глутаминазы. Данная реакция имеет важное значение как для регуляции рН среды [7, 8], так и для поддержания остмотического давления на постоянном уровне в почках. Аммиак при соединении с Н+ переходит в катион аммония, который выводится с мочой при обмене с ионами натрия, необходимыми для поддержания щелочного резерва крови [7, 9].
При связывании глутаминовой кислоты с аммиаком образуется глутамин. Этот процесс протекает во всех тканях нашего организма при избыточном выделении аммиака с целью его обезвреживания [2]. При этом активное участие в нем принимает фермент глутаминсинтетаза, процесс идет с затратой энергии.
Глутаминовая кислота + КНз + АТФ ^ Глутамин + АДФ + Фн
Легочная ткань является важным защитным барьером от поступления синтетических пиретроидов в кровь. Она имеет высокое содержание фермента глутаминсинтетазы, активность которой может увеличиваться в несколько раз. Легкие способны использовать глутамат и аммоний для синтеза глутамина также из малого круга кровообращения. Продукция глутамина легкими может резко снизиться у пациентов с острым респираторным дистресс-синдромом [2].
Расмотрим внимательно структуру глутамина. Он содержит две амминогруппы и является базой для синтеза ряда белков и азотистых оснований входящих в состав ДНК и РНК [7] кислот, необходимых для пролиферации клеток и синтеза белков, необходимых для востановления тканей после повреждения токсичными веществами.
Доказано, что глутамин принимает участие в востановлении слизистой оболочки желудка и кишечника [3], так как является основным источником энергии для клеток ЖКТ. При внутриклеточном окислении глутамина образуется АТФ [2], общее количество энергии зависит от доступности глутамина и степени его окисления. Это имеет важное значение при
отравлениях, так как слизистая ЖКТ является важным защитным барьером от ядовитых веществ [2, 3].
Синтетические пиретроиды вызывают окислительный стресс у экспериментальных животных [10, 11, 12]. Важным патогенетическим звеном в развитии окислительного стресса под влиянием синтетических пиретроидов является снижение концентрации глутатиона в крови и внутренних органах. Одной из причин этого состояния может являться дефицит глутамина и глутамата, являющихся предшественниками в синтезе глутатиона. В работе [ 12] показана эффективная коррекция антиоксидантной системы печени и почек после отравления синтетическими пиретроидами при помощи глутамина. Мы предполагаем, что эффективность глутамина в данном эксперименте была связана с включением его в состав глутатиона, что способствовало поддержанию работы антиоксидантной системы.
Заключение. Многосторонние эффекты глутамина, доказанные в ряде экспериментов дают основание для разработки препарата, являющегося эффективным корректором метаболических нарушений, вызванных синтетическими пиретроидами. Для этого необходимо установить оптимальную дозировку действующего вещества, необходимость включения вспомогательных веществ, а также способ введения препарата.
Ссылки на источники:
1. Лейдерман, Н.Н. Иммунное питание / Н.Н. Лейдерман // Вестник интенсивной терапии. - 2002. - № 1. - С. 57-61.
2. Аминокислоты глазами химиков, фармацевтов, биологов: в 2-х т., Том 1 / А.О. Сыровая [и др.] - Харьков: «Щедра садиба плюс», 2014 - 228 с.
3. Ложкин, С.Н. Клиническое питание. Глутамин и его роль в интенсивной терапии / С.Н. Ложкин, А.Д. Тиканадзе, М.И. Тюрюмина // Вестник интенсивной терапии. - №4. -2003. - С. 64-69.
4. Максименко, Л.В. К вопросу о механизме нейротоксического воздействия пиретроидов / Л.В. Максименко // Вестник РУДН. Серия медицина. - 2004. - С. 89-95.
5. Поздеев, В.К. Медиаторные процессы и эпилепсия / В.К. Поздеев. - Л.: Наука, 1983. -112 с.
6. Chigrinski, E.A. Impact of Acute Deltamethrin Poisoning on Rat Adrenal Glands: Biochemical and Pathomorphological Study / E.A. Chigrinski, T.V. Gerunov, L.K. Gerunova, P.P. Zolin // International Journal of Biomedicine. - 2017. - Vol. 7, No 3. - P. 221-225.
7. Биохимия / под ред. Е.С. Северина. - М.: Гэотар-Медиа, 2015. - 768 с.
8. Якубке, Х.Д. Аминокислоты, пептиды, белки: Пер. с нем. / Х.Д. Якубке - М.: Мир, 1985. - 456 с.
9. Ярошевский, А.Я. Клиническая нефрология / А.Я. Ярошевский. - Л: Медицина, 1971. - 424 с.
10. Дорожкин, В.И. Влияние синтетического пиретроида дельтаметрина на активность глутатион-зависимых ферментов в семенниках крыс / В.И. Дорожкин, Е.А. Чигринский, Т.В. Герунов // Российский журнал «Проблемы ветеринарной санитарии, гигиены и экологии». -2017. - № 1. - С. 85-90.
11. Герунов, Т.В. Морфобиохимическая оценка повреждения почек у крыс при острой интоксикации дельтаметрином / Т.В. Герунов, Е.А. Чигринский, В.И. Герунов, В.Д. Конвай // Вестник АПК Ставрополья. - 2015. - № S1. - С. 44-48.
12. Gündüz, E. Glutamine provides effective protection against deltamethrin-induced acute hepatotoxicity in rats but not against nephrotoxicity / E. Gündüz, B.V. Ülger, i. ibiloglu et al. // Med. Sci. Monit. - 2015. - Vol. 19, No 21. - P. 1107-1114.
Alevtina Anuchina
FSBEI HE Omsk State Medical University, Omsk
About the Prospects of Development of a Glutamine-Based Drug for Pharmacological Correction of Synthetic Pyrethroids Poisoning
Abstract: The analysis of literature data on the effects of glutamine on the body systems and its use in various fields of medicine, led to the idea of its use for the treatment of poisoning, is widely used at present, synthetic pyrethroids. The article describes the mechanisms of maintenance of acid-base balance of the internal environment of the organism, such properties of glutamine as its participation in the regeneration of the gastrointestinal mucosa and in the transfer of the associated ammonia to the places of its neutralization. Despite the fact that the nervous system glutamine has an exciting effect, as well as pyrethroids, L-glutamine can be converted into glutamic acid. And it, in turn, is a precursor of an important inhibitory neurotransmitter GABA (gamma-aminobutyric acid). Thus, the benefits of glutamine are not in doubt.
Keywords: glutamine, synthetic pyrethroids, poisoning, drug, ammonia transfer, regeneration of intestinal mucosa.
