ФУНДАМЕНТАЛЬНАЯ МЕДИЦИНА

МОМЕТАЗОНА ФУРОАТ — МЕНЕЕ СПЕЦИФИЧНЫЙ ГЛЮКОКОРТИКОИД, ЧЕМ ФЛЮТИКАЗОНА ПРОПИОНАТ*

Сокращенное изложение

R. J. Н. Austin, Mesohera В. et al.
Eur Respir J 2002; 20: 1386–1392

За последние десятилетия местные синтетические кортикостероиды стали для многих препаратами выбора для контроля хронического воспаления, которое характерно для астмы и аллергического ринита. Хотя клиническая эффективность беклометазона и будесонида хорошо изучена, все же многие побочные эффекты ассоциируются с долгосрочным использованием высоких доз этих ингаляционных кортикостероидов. К ним относятся снижение минеральной плотности костей, замедление роста, кожные поражения, катаракта и нарушение механизмов контроля глюкозы крови. Все это является следствием системного влияния кортикостероида, несмотря на его местное применение. Попытки максимально уменьшить такие потенциальные побочные эффекты привели к открытию нового поколения кортикостероидов, характеризующихся не только большим потенциалом действия, но также ускоренной элиминацией из системного кровотока. Ведущими среди нового поколения кортикостероидов являются флютиказона пропионат (ФП) и мометазона фуроат (МФ). Данные препараты в настоящее время активно пропагандируются как для эндоназального, так и для ингаляционного использования при лечении многочисленных воспалительных заболеваний дыхательных путей.

Действие кортикостероидов проявляется через глюкокортикоидные рецепторы (ГР). Последние принадлежат к числу ядерных стероидных рецепторов, к которым также относятся прогестероновые, эстрогеновые, минералокортикоидные и андрогеновые рецепторы. Данные рецепторы по структуре очень сходны и многие синтетические лиганды могут связываться более чем с одним видом рецепторов. В спокойном состояния ГР присутствуют в цитозольном комплексе, который включает сопроводительный белок (shaperone protein) — протеин теплового шока (heat shock protein) (hsp90). После связывания лиганда рецептор освобождается из Лзр50-комплекса и быстро перемещается в ядро, где, как и другие ядерные рецепторы, модулирует экспрессию гена путем связывания с определенными элементами ДНК в пределах генов-активаторов. Данные элементы глюкокортикоидного ответа (ЭГО) имеют форму несовершенных палиндромов, с которыми связываются рецепторы как гомодимеры и действуют как фактор транскрипции. Однако в последние годы обнаружено, что ГР также могут регулировать экспрессию генов от активаторов, при нехватке каких-либо ЭГО, путем прямого взаимодействия с другими факторами транскрипции, к которым относятся ядерный фактор (NF)-kB, активационный протеин (АР)-1 и члены семейства передатчиков и активаторов сигнала (STAT). Многие гены, регулируемые (NF)-kB и (AP)-1, тесно связаны с воспалительным процессом. Считается, что угнетение активности факторов транскрипции является основным механизмом, лежащим в основе противовоспалительной эффективности кортикостероидов.


*Препарат зарегистрирован в Украине компанией GSK под названием ФЛИКСОНАЗЕ и ФЛИКСОТИД.


Попытки сравнить клеточную активность ФП и МФ всегда были безуспешными в связи с отличиями в строении молекул. Поэтому сравнение фармакологии данных важнейших кортикостероидов проводилось в многочисленных клеточных функциональных системах, созданных для определения не только ГР функции, но также и влияния на другие стероидные рецепторы.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Клеточные линии

Все материнские клеточные линии были получены из Европейской коллекции клеточных культур. COS-1 клетки (фибробласты почек обезьяны) и T47D клетки (клетки рака грудной железы человека) выращивались в модифицированной среде Дальбекко. Клетки Ишикава (клетки аденокарциномы эндометрия человека) выращивались на фенольной среде DMEM. Производные A549-клеток (клетки эпителиальной карциномы легких человека) выращивались на фенольной среде DMEM.

img 1

После добавления кортикостероида к клеточным линиям измерялась ГР-опосредованная трансактивация гена, ГР-опосредованная трансрепрессия активности ядерного фактора-λВ, прогестероново-рецепторно-опосередованная трансактивация генов, эстрогено-рецепторно-опосредованная трансактивация генов, минералокортикоидно-рецепторно-опосредованная и андрогено-рецепторно-опосредованная трансактивация генов.

Результаты

В эпителиальных клетках легких A549 дексаметазон стимулирует повышение в 5,1 ± 0,7 раз экспрессии гена с концентрацией, генерирующей 50% максимальный эффект (ЕС50), 8 нМ (рис. 1а). Новое поколение кортикостероидов ФП и МФ более чем на 2 порядка активнее дексаметазона, обеспечивая уровни ЕС50 25 нМ и 20 нМ соответственно (рис. 1а). Хотя МФ достигает такого же максимального эффекта, как и дексаметазон, ФП стимулировал большие уровни экспрессии гена (144 ± 14%, p<0,01).

Способность кортикостероидов угнетать активность противовоспалительного фактора транскрипции NF-kB оценивалась при использовании линий клеток А549. Все три кортикостероида угнетали стимулированную активацию NF-kB по дозозависимому пути со значениями концентрации, обеспечивавшей 50% максимального ингибиторного эффекта (IC50) 4 пМ (ФП), 10 пМ (МФ) и 0,2 нМ (дексаметазон). Опять-таки, другие лиганды стероидных рецепторов не могли угнетать экспрессию гена NF-кВ в данных клетках. Следовательно, ФП имел наивысшую противовоспалительную активность среди указанных кортикостероидов.

img 2

img 3

Оценивалась специфичность ФП и МФ по отношению к ГР. Для определения активности влияния на прогестероновые рецепторы использовались клетки T47D — линии клеток рака грудной железы, которые естественно имеют интенсивную экспрессию прогестероновых рецепторов и реагируют на прогестины с повышением клеточной экспрессии щелочной фосфатазы. ФП очень слабо стимулирует экспрессию щелочной фосфатазы в T47D клетках, достигая 80 ± 5% (р<0,01) максимального ответа на прогестерон с ЕС601 нМ (рис. 2а). МФ является безусловно полным агонистом, он имел потенциал действия, более чем на порядок превышающий таковой у ФП с ЕС50 50 пМ (рис. 2а). Все эффекты прогестерона, ФП и МФ были обратимы после предшествующего влияния на клетки антагониста прогестероновых/глюкокортикоидных рецепторов RU486, свидетельствуя о том, что указанные эффекты опосредованы через рецепторы (рис. 2). Следовательно, МФ не является чистым кортикостероидом, он обладает значительной активностью относительно прогестероновых рецепторов.

Клетки Ишикава, клетки рака эндометрия, постоянно имеют интенсивную экспрессию эстрогеновых рецепторов и реагируют на эстрогены повышением экспрессии щелочной фосфатазы, пока лиганды, специфичные по отношению к другим стероидным рецепторам (включая дексаметазон), неактивны. ФП и МФ были неспособны стимулировать экспрессию щелочной фосфатазы в клетках Ишикава (рис. 3а), ни один из кортикостероидов не смог антагонистически повлиять на эффект эстрадиола (рис. 3б). Это свидетельствует о том, что ни ФП, ни МФ не обладают какой-либо перекрестной активностью относительно эстрогеновых рецепторов в клетках Ишикава.

В клетках COS-1 лиганд минералокортикоидных рецепторов альдостерон потенциально стимулировал возрастание активности гена при ЕС50 50 пМ. В отличие от этого, ФП не мог стимулировать реакцию даже в таких высоких концентрациях, как 1 мкМ (рис. 4а). Однако МФ индуцировал частичную активацию минералокортикоидных рецепторов, генерируя 30% максимального ответа на альдостерон с ЕС50 3 нМ (рис. 4а). Дексаметазон был полным агонистом (ЕС50 10 нМ). Эффекты альдостерона, дексаметазона и МФ не блокировались предварительной обработкой клеток спиронолактоном, специфическим антагонистом минералокортикоидных рецепторов (МР). МФ частично блокировал альдостероно-стимулируемые реакции в концентрациях, индуцирующих активность МР (угнетение 60%, IC50 3 нМ; рис. 4б). Следовательно, МФ представляет собой относительно мощный частичный агонист минералокортикоидных рецепторов.

Обсуждение

В данном исследовании авторы четко демонстрируют, что МФ и ФП по сути не отличаются по своим эффектам на ГР относительно потенциала трансактивации и трансрепрессии генов. Однако они показали, что МФ гораздо менее специфичен относительно ГР, чем ФП. Во-первых, МФ был более чем на порядок сильнее ФП в качестве агониста прогестероновых рецепторов, что делает его одним из самых мощных прогестинов. Во-вторых, МФ был относительно мощным частичным агонистом минералокортикоидных рецепторов, тогда как ФП был чистым антагонистом с более слабым потенциалом действия.

Побочные эффекты, о которых есть сообщения при ингаляционном введении глюкокортикоидов, являются следствием системной экспозиции стероида, несмотря на местное применение. ФП и МФ имеют определенные фармакологические профили (задержка в легких, быстрый метаболизм), способные свести к минимуму такие эффекты. Однако продолжают поступать сообщения о доказательствах системной экспозиции. Ни один из кортикостероидов не проявляет какой-либо активности на эстрогеновые рецепторы. МФ выступал существенным агонистом прогестероновых рецепторов. МФ более чем на порядок сильнее по сравнению с ФП по воздействию на прогестероновые рецепторы. Это выражено настолько, что кривые “концентрация-реакция”, отражающие воздействие МФ на ГР и прогестероновые рецепторы, совпадают. Следовательно, 100 нМ МФ, приводящих к такой же реакции, как и 100 нМ ФП на ГР, также свидетельствуют о существенной активности в отношении прогестероновых рецепторов (70% максимума). Поэтому, если системная экспозиция является достаточной для генерирования эффектов, опосредованных через ГР (например, угнетение гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы), то вполне вероятно, что МФ также активирует прогестероновые рецепторы, тогда как ФП так не воздействует. Чрезмерная активация прогестероновых рецепторов, вероятно, приведет к нарушениям регуляции месячного цикла и/или ухудшению проявлений предменструального синдрома. Такие эффекты могут быть более выражены или тяжелее у женщин с менструальными нарушениями в анамнезе. Ясно, что чрезмерная активация прогестероновых рецепторов в конце концов будет иметь контрацептивный эффект. Свойства МФ и ФП, имеющих идентичную активность относительно ГР, однако достаточно существенные отличия в активности относительно прогестероновых рецепторов, необходимо учитывать в дизайне клинических исследований, которые выяснят, имеют ли данные наблюдения in vitro какое-либо клиническое значение.

Подобные выводы можно сделать относительно влияния на минералокортикоидные рецепторы. МФ ведет себя как классический частичный агонист с потенциалом действия на минералокортикоидные рецепторы. Хотя такие концентрации незначительно превышают стимулирующие ГР, даже незначительное воздействие на минералокортикоидные рецепторы может привести к нарушению гомеостатических механизмов, регулирующих электролитный баланс. Это может привести к клиническим проявлениям после длительного использования кортикостероидов либо после их отмены.

Результаты данного исследования проливают свет на ощутимые новые проблемы, которые могут быть подоплекой появления побочных эффектов нового поколения ингаляционных кортикостероидов. Понятно, что если наблюдаются системные эффекты вследствие воздействия на глюкокортикоидные рецепто ры, то возрастает вероятность при использовании мометазона фуроата также наблюдать эффекты, связанные с влиянием на прогестероновые и минерало-кортикоидные рецепторы, по сравнению с флютиказона пропионатом. Возможно, что различные лица или группы лиц могут иметь большую или меньшую чувствительность к нарушениям данных важных гормональных систем, а эффекты могут быть намного более выраженными при длительном использовании препаратов. Необходимы дальнейшие проспективные и ретроспективные исследования для определения значения данных находок, однако в будущем такие соображения могут повлиять на решение, какой кортикостероид назначить в определенных ситуациях с учетом достижения оптимального вероятного профиля безопасности у пациента.

img 4

Сокращенное изложение Федора Юрочко