Альфа-липоевая кислота в гепатологии
Т.И. Карлович1, Л.Ю. Ильченко2
1Центральный научно-исследовательский институт гастроэнтерологии, Москва
2Институт полиомиелита и вирусных энцефалитов им. М.П. Чумакова РАМН
В 1948 г. бактериологом Irwin C. Gunsalus при исследовании аэробных бактерий было отмечено прекращение их роста в отсутствии некого соединения, которое вначале получило название пируват оксидантного фактора, а позднее, в 1951 г., после выделения в кристаллическом виде из экстракта говяжьей печени американским биохимиком Lester Reed с группой учёных, и расшифровки его химической структуры (в 1952 г.) – альфа-липоевой (α-ЛК) или тиоктовой кислоты [19].
Основная функция липоевой кислоты (ЛК) – прямое участие в углеводном обмене, а именно, в аэробном метаболизме продукта гликолиза – пирувата. ЛК является коферментом в окислительном декарбоксилировании пировиноградной кислоты до ацетил-КоА и a-кетоглутаровой до сукцинил-КоА (в цикле Кребса) [27]. Облегчая, таким образом, превращение молочной кислоты в пировиноградную с последующим декарбоксилированием последней, α-ЛК способствует ликвидации метаболического ацидоза.
Липоевая кислота играет важную роль в липидном обмене. α-ЛК обладает положительным липотропным действием, облегчая перенос ацетата и жирных кислот из цитозоля в матрикс митохондрий для последующего окисления за счёт повышения выработки ко-энзима А (КоА) [31]. ЛК сдвигает спектр липидов крови в сторону ненасыщенных жирных кислот, понижает содержание холестерина и насыщенных жирных кислот в крови, предотвращая развитие атеросклероза. Кроме этого, ЛК мобилизует жир из жирового депо организма с последующей его утилизацией в энергетическом обмене. Усиливает усвоение аминокислоты глицин, синтез глюкозы и белка в печени.
Липоевая кислота может существовать в окисленной (-S-S-) и восстановленной (SH-)-формах, благодаря чему реализуются её коферментные и антиоксидантные функции (рисунок).
Восстановленная форма, дигидролипоевая кислота (ДГЛК) служит донором электронов для восстановления других антиоксидантов (витамина С, витамина Е и глутатиона), а в условиях массивного окисления мембран ДГЛК осуществляет рецикл витамина Е при его истощении. Альфа-липоевая кислота повышает интра- и экстрацеллюлярный уровни глутатиона в Т-клеточных культурах, эритроцитах человека, глиальных клетках и лимфоцитах периферической крови [10]. Пероральный приём α-ЛК в дозе 150 мг/кг/сут в течение восьми недель значительно повышает уровни глутатиона в крови и печени крыс [12]. Такой эффект наблюдается за счёт синтеза глутатиона, а не только за счёт уменьшения его окисления. a-ЛК через восстановление в ДГЛК обеспечивает постоянное уменьшение содержания внеклеточного цистина и повышение внутриклеточного цистеина, являющегося составной частью глутатитона [15]. Дигидролипоат вызывает также снижение внутриклеточной концентрации Fe2+, предотвращая его участие в ПОЛ.
α-ЛК и ДГЛК захватывают свободные радикалы: эффективно нейтрализуют пероксильный и гидроксильный радикалы, а также радикал кислорода. Более того, альфа-липоевая кислота образует комплексы с марганцем, цинком, кадмием, свинцом, кобальтом, никелем и железом, выводит из тканей ртуть, медь и мышьяк [9, 20].
Все вышеперечисленные реакции лежат в основе протективного действия дигидролипоевой кислоты и обеспечивают её лечебный эффект.
Клиническое применение альфа-липоевой кислоты
Первое сообщение о терапевтическом применении липоевой кислоты сделал Coralussou Rauch на Международном симпозиуме по тиоктовой кислоте в Токио в 1955 году. Отмечен положительный эффект препарата в лечении заболеваний печени, печёночной комы, некоторых интоксикаций, в т. ч. алкогольной. В конце шестидесятых и в семидесятые годы проводились исследования, в которых α-ЛК в виде внутривенных инъекций успешно применяли для лечения повреждений печени при отравлении грибами [25].
В последние два десятилетия прошлого столетия наблюдался повышенный интерес к свойствам α-ЛК. Было показано, что окислительно-восстановительная пара α-ЛК/ДГЛК препятствует размножению вирусов [24], останавливает развитие катаракты [16], защищает почки от повреждения аминогликозидами [23], препятствует гибели тимоцитов и стимулирует образование Т-хелперов [20]. Кроме того, было показано, что α-ЛК уменьшает токсическое действие химиотерапевтических препаратов, применяемых при лечении рака, и защищает костный мозг от свободнорадикального повреждения при облучении [22].
В других исследованиях было продемонстрировано благоприятное действие α-ЛК при сахарном диабете и синдроме Х, что обусловлено усилением утилизации глюкозы и значительным снижением резистентности к инсулину [9].
Эффективность применения a-липоевой кислоты в лечении диабетической периферической нейропатии подтверждено рандомизированными двойными слепыми плацебо-контролируемыми испытаниями, такими как ORPIL («ORal PILot», 1999 г.) и SYDNEY (SYmptomatic Diabetic NEuropathY trial, 2003 г.) [2, 26].
В настоящее время выпускаются несколько препаратов, содержащих липоевую кислоту и различные её соли (этилендиаминовую, трометамоловую, меглюминовую). Использование солей тиоктовой кислоты в растворах для в/в введения (имеющих нейтральную реакцию) позволяет уменьшить выраженность побочных явлений.
В настоящее время появилась новая форма препарата – Тиоктацид БВ (таблетки 600 мг), основной особенностью которого является быстрое всасывание из желудочно-кишечного тракта. Пик его концентрации в плазме достигается через 25 минут после перорального приёма, что сопоставимо с внутривенным введением. Побочные эффекты при применении Тиоктацида БВ, как правило, отсутствуют; в редких случаях отмечаются аллергические реакции, диспепсические расстройства (тошнота, рвота), проходящие при снижении дозы или отмене препарата [30].
Применение альфа-липоевой кислоты при заболеваниях печени
Применение α-ЛК при заболеваниях печени началось в 50-60-е годы прошлого столетия [14, 18]. В России первыми о применении липоевой кислоты у больных хроническими диффузными заболеваниями печени сообщили А.С. Логинов и В.Е. Анисимов [29].
Основными биологическими свойствами α-ЛК, обусловливающими её применение в гепатологии являются:
• снижение концентрации жирных кислот, общего холестерина и его эфиров в плазме;
• антиоксидантный эффект (связывание свободных радикалов, свободного тканевого железа, восстановление глутатиона);
• подавление синтеза оксида азота гепатоцитами (профилактика и купирование реологических расстройств и сосудистых нарушений);
• радиопротекторное действие.
Использование альфа-липоевой кислоты при токсических заболеваниях печени
Токсические поражения печени могут быть вызваны лекарствами, алкоголем, ядами, металлами и пр. Благодаря свойствам липоевой кислоты восстанавливать запасы глутатиона, предотвращать повреждение митохондрий, высвобождение цитохрома и гибель клеток, обусловленную воздействием фактора некроза опухоли (TNF-α), назначение a-липоевой кислоты патогенетически обосновано при лечении токсических заболеваний печени. Наблюдение за мышами с экспериментально вызванным системным воспалением выявило снижение активности таких антиоксидантов, как супероксиддисмутаза, каталаза, глутатион, глутатионпероксидаза и АТФ-аза, в группе не леченных животных и практически нормальную их активность у мышей, получавших альфа-липоевую кислоту [11]. В то же время нуклеарный фактор каппа B p65 (NFkappaB) определялся в коре мозга и в ткани печени в группе мышей, леченных α-ЛК.
Предварительное назначение липоевой кислоты в дозе 75 мг/кг/сутки за 24 часа до в/в введения адриамицина крысам в эксперименте восстанавливало клеточную активность и, таким образом, значительно уменьшало гепатотоксичность адриамицина [15].
В другом наблюдении α-ЛК в дозе 100 мг/кг при пероральном применении предотвращала гибель крыс от смертельных доз ацетаминофена [1].
В случае повреждения печени медью, альфа-липоевая кислота связывает Cu2+ в липопротеинах, ингибируя Cu-индуцированную пероксидацию липопротеинов низкой плотности [15]. a-ЛК также связывает Fe2+, вытесняя белок или витамин С. Кадмий, мышьяк и ртуть имеют схожие механизмы повреждения клеток: ингибирование митохондриальных ферментов, подавление синтеза белка и продукции свободных радикалов. Все три металла имеют сильный аффинитет к сульфгидрил-содержащим лигандам, таким как α-ЛК и глутатион, значительно снижая уровень последнего. Назначение α-ЛК приводит к значительному изменению распределения этих металлов в ткани печени, повышая жизнеспособность клеток [15].
Индуцированные алкоголем поражения печени включают гепатоз, стеатогепатит, острый и хронический гепатит, цирроз печени.
Повреждающее действие алкоголя на печень опосредуется различными механизмами, но все они, в конечном итоге, приводят к образованию огромного количества свободных радикалов, индуцирующих перекисное окисление липидов клеточных мембран. Механизм защитного действия α-ЛК при алкогольных поражениях печени связан со снижением концентрации токсических продуктов метаболизма этанола, увеличением соотношения НАДН/НАД, снижением пероксидации липидов, повышением синтеза глутатиона, приводящим к преобладанию активности антиоксидантных систем над процессами свободнорадикального окисления.
В клинических испытаниях, особенно интенсивно проводившихся в последние десятилетия прошлого века, использовались низкие дозы α-ЛК – не более 300 мг в сутки. Однако даже в этих дозировках была показана эффективность α-ЛК на всех стадиях алкогольной болезни печени. В настоящее время доказана безопасность более высоких доз альфа-липоевой кислоты – до 1200 мг в сутки. Клиническое наблюдение 61 пациента алкогольным гепатитом (АГ), проведённое Ю.А. Кравчуком и соавт. показали эффективность применения α-ЛК (600 мг/сут) в комбинированной терапии АГ, проявляющуюся снижением выраженности жировой дистрофии гепатоцитов и индекса гистологической активности процесса [13].
Альфа-липоевая кислота в лечении хронических вирусных гепатитов
Применение α-ЛК может быть рассмотрено как препарат «первой линии» в составе комбинированной противовирусной терапии (препараты α-ИФН + рибавирин при хроническом гепатите С – ХГ С); и с аналогами нуклеазидов – при хроническом гепатите В), а также в комбинации с гепатопротекторами в случае противопоказаний или неэффективности противовирусной терапии. Заслуживает внимание клиническое исследование, проведённое в Израиле, показавшее высокую эффективность антиоксидантов в монотерапии ХГ С [17]. Пятьдесят больных ХГ С получали ряд антиоксидантов per os ежедневно (глицирризин, силимарин, аскорбиновая кислота, альфа-липоевая кислота, L-глутатион и альфа-токоферол), а также глицирризин, аскорбиновую кислоту, L-глутатион и В-комплекс в/в два раза в неделю в течение 20 недель. Нормализация активности аминотрансфераз отмечалась у 44 % пациентов, снижение вирусной нагрузки более чем на один логарифм – у 25 %, улучшение гистологической картины (уменьшение ИГА более чем на 2 балла) – у 36,1 % больных.
Применение альфа-липоевой кислоты при циррозах печени
Было доказано, что липоевая кислота, снижая содержание аммиака в крови, уменьшает проявления печёночной энцефалопатии у больных с гипераммониемией, обусловленной прямым портокавальным анастомозом. Положительный терапевтический эффект отмечен на 4-11-й день приёма липоевой кислоты в дозе 600 мг/сут. Благодаря липофильным свойствам α-ЛК может легко проникать через гематоэнцефалический барьер и нейтрализовать продукты перекисного окисления липидов в центральной нервной системе. В экспериментах на животных было показано, что α-ЛК и ДГЛК предотвращают гибель нейронов при экспериментальной ишемии и последующей реперфузии. Это объясняется тем, что α-ЛК значительно повышает концентрацию глутатиона в нервной ткани, тем самым, защищая нейроны от токсичных перекисей.
При инфекционном и токсическом поражении печени a-липоевая кислота подавляет синтез NO гепатоцитами, что спобствует улучшению периферического кровообращения [28].
Применение α-ЛК при неалкогольной жировой болезни печени (НАЖБП)
НАЖБП включает стеатоз печени, неалкогольный стеатогепатит, цирроз печени. Несмотря на различные этиологические факторы при НАЖБП, печёночная клетка «отвечает» на поражающие факторы однотипно. Вначале это мелкокапельный стеатоз или жировая дегенерация гепатоцитов, затем воспалительная инфильтрация и фиброз. При морфологическом исследовании ткани печени наблюдаются жировые депозиты, представленные в начале мелкими каплями жира (мелкокапельный стеатоз). Последние постепенно увеличиваются в размерах (среднекапельный стеатоз), сливаются и заполняют всю цитоплазму гепатоцита, нарушая цитоплазматическую структуру и смещая ядро на периферию клетки (крупнокапельный стеатоз). При разрыве мембран гепатоцитов происходит слияние нескольких жировых капель с образованием жировых кист. В дальнейшем наблюдаются некрозы гепатоцитов и воспалительно-клеточная инфильтрация, как в портальных трактах, так и в дольках; перисинусоидальный фиброз. Липоевая кислота участвует в процессах окисления жирных кислот в митохондриях, что, помимо энергообеспечения клетки, уменьшает содержание в ней субстратов для синтеза триглицеридов и, тем самым, предупреждает развитие жировой дистрофии печени.
НАЖБП часто сочетается с инсулинорезистентностью, сахарным диабетом и ожирением. Было показано, что альфа-липоевая кислота снижает накопление липидов в скелетных мышцах путём активации аденозин монофосфат протеинкиназы (AMPK). K.G. Park и соавт. [21] обнаружили, что α-ЛК уменьшает стеатоз печени и экспрессию регуляторно связывающего стерол протеина-1с (SREBP-1c). α-ЛК повышает фосфорилирование AMPK в печени и культуре печёночных клеток, ингибирует ДНК-связанную активность и транскрипционную активность протеина 1 и печёночного Х-рецептора. Таким образом α-ЛК предотвращает развитие и уменьшает проявления жировой болезни печени у больных с инсулинорезистентностью.
Режим дозирования
Лечение начинают с в/в введения раствора тиоктовой кислоты или её соли (в среднем 600 мг в сутки) в течение 2-4 недель. В дальнейшем переходят на поддерживающую длительную терапию препаратом в виде таблеток. Внутрь назначают по 600 мг 1 раз/сут. Таблетки принимают натощак, за 30 мин до завтрака, не разжевывая и запивая достаточным количеством воды. Во время лечения необходимо строго воздерживаться от приёма алкоголя. Употребление алкоголя запрещается, так как под его воздействием снижается терапевтическая активность α-липоевой кислоты.
Таким образом, альфа-липоевая кислота, являясь естественным антиоксидантом, оказывает влияние на клеточный метаболизм на различных уровнях. Высокая эффективность, хорошая переносимость, отсутствие или малая выраженность побочных эффектов являются факторами, определяющими её выбор в лечении больных с хроническими заболеваниями печени, сахарным диабетом, при различных интоксикациях, поражениях периферической нервной системы.
Литература
1. Abdel-Zaher A.O., Abdel-Hady R.H., Mahmoud M.M. et al. The potential protective role of alpha-lipoic acid against acetaminophen-induced hepatic and renal damage. Toxicology. 2008 Jan 20; 243(3): 261-70.
2. Ametov A., Barinov A., O Brien P. et al. The sensory symptoms of diabetic polyneuropathy are improved with alpha – lipolic acid: the SYDNEY trial. /Diabetes Care. 2003. Vol. 26. P. 770-776.
3. Anandakumar P.P., Malarkodi S.P., Sivaprasad T.R. et al. Antioxidant DL-alpha lipoic acid as an attenuator of adriamycin induced hepatotoxicity in rat model. Indian J Exp Biol. 2007 Dec; 45(12): 1045-9.
4. Bauer A., Harrer T. et al. Alpha lipoic acid is an effective inhibitor of human immunodeficiency virus replication. Klin Wochenschr 1991: 69: 722-4.
5. Berger V. et al. Influence of thioctic acid on the chemotherapeutic efficacy of cytophosphamide and vincristin sulfate. Arzneim Forsh 1983: 33: 1286-8.
6. Bustamante J., Slater A. et al. Antioxidant inhibition of thymocyte apoptosis by dihydrolipoic acid. Free Radicals Biol Med 1995: 19: 339-49.
7. Estrada D. Ewart H. et al. Stimulation of glucose uptake by the natural coenzyme alfa-lipoic acid thioic acid. Diabetes 1996: 45: 1798-804.
8. Fuchs J., Schofer H. et al. Studies of lipoate effects on blood redox state in human immunodeficiency virus infected patients. Arzeium Forsch 1993: 43: 1359-62.
9. Gregus Z., Stein A. et al. Effects of lipoic acid on biliary excretion of glutatione and metals. Toxicol Appl Pharmacol 1992: 114: 88-96.
10. Han D., Haddelman G., Marcocci L. at al. Lipoic acid increases de novo synthesis of cellular glutathione by improving cystine utilization. Biofactors 1997; 6: 321-338.
11. Jesudason E.P., Masilamoni J.G., Jebaraj C.E. et al. Efficacy of DL-alpha lipoic acid against systemic inflammation-induced mice: antioxidant defense system. Mol Cell Biochem. 2008 Jun; 313(1-2): 113-23.
12. Khanna S., Atalay M., Laaksonen D.E. et al. Alpha-Lipoic acid supplementation: tissue glutathione homeostasis at rest and after exercise. J Appl Physiol 1999; 86: 1191-1196.
13. Kravchuk J.A, Mekhtiev S.N., Uspenskii J.P, et al. Device laboratory and postmortem parallels in alcoholic hepatitis during combined therapy using thioctic (alpha-lipoic) acid. Klin Med. 2004; 82(6): 55-7.
14. Loginov A.S., Isakova Z.S., Bakumenko M.S., Iutanova I.I. Treatment of chronic liver disease with lipoic acid. Klin Med (Mosk). 1967 Aug; 45(8): 58-61.
15. Lyn Patrick. Mercury toxicity and antioxidants: part I: role of glutathione and alpha-lipoic acid in the treatment of mercury toxicity. Alternative Medicine Review. 2002. Vol. 7. № 6. p. 456-471.
16. Maitra I., Serbinova E. et al. Alpha lipoic acid prevents butathione sulfoximine-induced cataract formation in newborn rats. Free Radicals Biol Med 1995: 18: 823-9.
17. Melhem A., Stern M., Shibolet O. et al. Treatment of chronic hepatitis C virus infection via antioxidants: results of a phase I clinical trial. J Clin Gastroenterol. 2005 Sep; 39(8): 737-42.
18. Möller E., Brinkmann W., Weber O. Treatment of chronic liver diseases with thioctic acid. Med Klin. 1967 Mar 10; 62(10): 380-4.
19. O’Kane D.J., Gunsalus I.C. Pyruvic acid metabolism: a factor required for oxidation by streptococcus faecalis. J. Bacteriol. 1948; 56: 499-506.
20. Ou P., Tristschler H. et al. Thioctic (lipoic) acid: a therapeutic metal-chelating antioxidant? Biochem Pharm 1995: 50: 123-6.
21. Park K.G., Min A.K., Koh E.H. et al. Alpha-lipoic acid decreases hepatic lipogenesis through adenosine monophosphate-activated protein kinase (AMPK)-dependent and AMPK-independent pathways. Hepatology. 2008 Nov; 48(5): 1477-86.
22. Ramakrishnan N., Wolfe N., Catravas G. Radioprotection of hematopoietic tissues in mice by lipoic acid. Radiat Res 1992: 130: 360-5.
23. Sandhya P. et al. Role of DL alpha-lipoic acid in gentamycin-induced nephrotoxicity. Mol Cell Biochem 1995: 145: 11-7.
24. Scott B., Aruoma O. et al. Lipoic acid as antioxidants: A critical evaluation. Free Radicals Res 1994: 20: 119-33.
25. Zulik R., Kassay S. The role of thioctic acid in the treatment of Amanitia phylloides intoxication. In: Faulstich H. et al., Eds. Amanita toxins and poisoning. Baden-Baden: Witzstrock, 1980: 192-196.
26. Zyegler D., Reljanovic M., Mehnert H. et al. Alfa-Lipoic acid in the treatment of diabetic polyneuropathy in Germany current evidence front clinical trails. Exp Clin Endocrinol Diabetes 1999; 107: 421-30.
27. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. М.:Медицина. 1990. 528 с.
28. Козачок Н.Н., Селюк М.Н. Применение липоевой кислоты (берлитиона) в клинической практике // Мистецтво лікування. 2003. № 5. С. 75-77.
29. Подымова С.Д. Современные возможности клинического применения альфа-липоевой кислоты у больных хроническими заболеваниями печени. Фармацевтический вестник. 2005. № 11. С. 37-38.
30. Справочник Видаль. Лекарственные препараты в России. – М.: АстраФармСервис, 2007. 1522 с.
31. Шульпекова Ю.О., Ивашкин В.Т. Применение тиоктовой кислоты в гастроэнтерологии. РМЖ 2000. Том 8. № 15 16.