ТИРОНЕТ – все о щитовидной железе Для специалистов Журнал Тиронет Архив журнала 2000 год № 5-6
Влияние лекарственных препаратов на функцию щитовидной железы
Джан Р. Стокигт (Jan R Stockigt)
Thyroid international - 2-2000 редакторы: Г. Хеннеманн и Е.П. Креннинг (Роттердам)издатель: компания Мерк КGaA, Дармштадт, Германия
Русский перевод к.м.н. Фадеева В.В.(примечания переводчика отмечены *)
6. КОНКУРЕНЦИЯ ЗА СВЯЗЫВАНИЕ ТИРЕОИДНЫХ ГОРМОНОВ С ТРАНСПОРТНЫМИ ПЛАЗМЕННЫМИ БЕЛКАМИ
В отличие от белков, связывающих кортикостероиды, витамин D и половые гормоны, которые характеризуются высокой специфичностью в отношении отдельных семейств лигандов, ТСГ обладает широким спектром перекрестной связывающей активности с различными гидрофобными лигандами, такими как неэтерифицированные жирные кислоты (НЭЖК) и целым рядом лекарственных препаратов (Таблица 1). Субстанции, которые конкурируют с Т4 и Т3 за связывание, сами по себе прочно связываются с альбумином. В связи с различиями терапевтических концентраций и связываньем с альбумином, истинная иерархия конкурентного связывания препаратов in vivo в неразбавленной сыворотке значительно отличается от таковой при ее изучении на изолированном ТСГ (Lim et al, 1988).
ЭФФЕКТЫ РАЗБАВЛЕНИЯ
Данные литературы о конкурентных эффектах лекарственных препаратов часто остаются не вполне ясными в связи с разбавлением сыворотки и отсутствием данных о концентрации альбумина в системе. Технически проще концентрацию свободного высокоаффинного лиганда, такого как Т4, оценить в разбавленной сыворотке, однако разбавленная сыворотка не может поддерживать концентрацию свободного гормона, его конкурента и свободных связывающих участков на белках, такую, которая имеется in vivo. Для объяснения этого феномена необходимо ввести понятия "предилюция" (*- предварительное разбавление) и "кодилюция" (*-совместное разбавление).
Рис 2.
Схематическое изображение предилюции образцов сыворотки, которая приводит к кажущемуся усилению вытесняющих свойств вещества-конкурента Т4, которое добавляется в заранее разбавленную сыворотку, а также кодилюции, в результате которой, наоборот, связывающая сила конкурента окажется слабей, чем в неразбавленной сыворотке (Публикуется с разрешения: Stockigt et al, 1996)
О предилюции речь идет, когда концентрация альбумина снижается вследствие разбавления сыворотки перед добавлением вещества-конкурента (Рисунок 2). В связи с низкой концентрацией альбумина происходит диспропорциональное повышение уровня свободного конкурента. Следовательно, предилюция, перед добавлением в систему конкурента, увеличивает реальную конкурирующую способность вещества, что, в частности, было показано при исследовании конкурентных свойств НЭЖК (Mendel et al, 1986).
Другой артефакт, занижающий реальную связывающую силу конкурента, может возникать в результате кодилюции (Рисунок 2). Если цельная сыворотка будет последовательно разбавляться таким образом, что будет параллельно снижаться общая концентрация как гормона, так и его антагониста, изменение концентрации свободных (несвязанных с белками) фракций параллельно происходить не будет. Так, в исследованиях конкурентного связывания с белками Т4 и лекарственного препарата, концентрация свободного препарата значительно снизилась уже после разбавления сыворотки всего в 10 раз, тогда как диссоциация значительно большей по объему связанной фракции Т4, обеспечивала сохранение постоянного уровня свободного Т4 до разбавления сыворотки как минимум в 100 раз. Таким образом, в связи с тем, что связывающая сила конкурента (препарата) в результате кодилюции будет ослаблена, большее количество Т4 окажется в связанном виде и, в итоге, уровень свободного Т4 будет определяться меньше того, который существует реально в неразбавленной системе in vivo.
Рис 3.
Влияние фуросемида на уровень свободного Т4, который определялся тремя коммерческими наборами с использованием различных разведений образцов сыворотки. Вытесняющее влияние конкурента (фуросемида), приводящее к повышению уровня свободного Т4, прогрессивно уменьшается по мере увеличения разведения. Наименее разбавленный образец в большей степени отражает взаимодействие конкурентов in vivo (Hawkins et al, 1999)
Важность такого рода артефактов была показана для определения уровня тиреоидных гормонов на фоне приема терапевтических концентраций фенитоина и карбамазепина. Эти препараты повышают уровень свободного Т4 на 40 – 50% (* - за счет его вытеснения из связи с белками) при использовании для его определения ультрафильтрации неразбавленной сыворотки (Surks & Defesi, 1996). Однако указанного повышения уровня свободного Т4 не определяется при использовании для его определения коммерческого одноступенчатого метода после разбавления сыворотки 1:5. На фоне длительной терапии этими препаратами уровень общего Т4 снизился на 25 – 50%, тогда как концентрация свободного Т4 сохранялась в пределах нормы при ее определении без предварительного разбавления сыворотки. Эту закономерность хорошо демонстрирует сравнение способности трех коммерческих методов определения уровня свободного Т4 выявлять эффект вытеснения Т4 фуросемидом (Рисунок 3); при меньшем разбавлении образца сыворотки эффект вытеснения Т4 определяется более отчетливо (Hawkins, 1998).
ФАРМАКОКИНЕТИКА КОНКУРЕНТА
На связывание in vivo Т4 и Т3 может оказать влияние и сама фармакокинетика конкурента. Введение конкурента, имеющего длительный период полувыведения может приводить к формированию нового стабильного равновесного состояние связывания с белками, со снижением общего уровня гормона при нормальной концентрации свободной, не связанной с белками, фракции. (* - Количество связанного гормона уменьшится за счет его вытеснения препаратом-конкурентом, уровень свободного Т4 придет в норму за счет регулирующего влияния ТТГ, в результате общий уровень гормона окажется сниженным). И наоборот, введение конкурента, имеющего короткий период полувыведения, например, фуросемида (Newnham et al, 1987) или салсалата (Wang et al 1998), приведет к постоянному изменению концентрации свободного гормона, которое будет зависеть от интервалов между введениями препаратов и дозой, что может создать сложности с точным определением функции щитовидной железы.
Все еще остается непонятным, может ли индуцированное введением лекарственных препаратов периодическое повышение уровней свободных Т4 и Т3 приводить у людей к усилению эффектов тиреоидных гормонов, например, у пациентов получающих большие дозы фуросемида по поводу тяжелой кардиомиопатии, у которых это может иметь неблагоприятные последствия. Следует заметить, что вытеснение Т3 и Т4 синтетическими флавоноидами сопровождается у крыс транзиторным тиреомиметическим эффектом (Leuprasitsakul et al, 1990).
СВЯЗЫВАНИЕ АЛЬБУМИНА
Повышение концентрации какой-либо субстанции, которая наряду с веществом-конкурентом связывается в аналогичных участках с альбумином, может приводить к увеличению уровня свободной фракции этого конкурента. Субстанцией, которая может оказывать "каскадный" эффект на связывание Т4 белками сыворотки, является 4-метил-5-пропил-2-фуранопропаноевая кислота (CMPF), естественное производной фурановой кислоты, которая аккумулирует при почечной недостаточности. То количество CMPF, которое накапливается в сыворотке при почечной недостаточности оказывает лишь минимальное влияние на связывание самого Т4, однако CMPF на 20 – 60% увеличивает Т4-вытесняющий эффект терапевтических концентраций фуросемида, дифлунизала (*долобид) и аспирина (Lim et al, 1993). Таким образом, концентрация свободного Т4 может изменяться в результате вытеснения из связи с альбумином его конкурентов, веществами, которые непосредственного не конкурируют за места связывания самого гормона.
ЛОЖНОЕ КОНКУРИРОВАНИЕ
Рис 4.
Механизм, в соответствии с которым происходит мнимое повышение уровня свободного Т4 при терапии гепарином. Гепарин in vivo стимулирует высвобождение липопротеинлипазы из эндотелия сосудов. Под действием липазы in vitro происходит повышение концентрации неэтерифицированных (свободных) жирных кислот (НЭЖК) до уровня более 3 ммоль/л, которые вытесняют Т4 и Т3 из связи с ТСГ. Уровень НЭЖК повышается при экспозиции сыворотки при комнатной температуре и при 370, а также при высоком содержании в сыворотке триглицеридов. Т4-вытесняющий эффект НЭЖК особенно выражен при низком уровне альбумина (Публикуетcя с разрешения Oxford Textbook of Endocrinology, 2000).
Способность гепарина повышать уровень свободного Т4 in vitro, является примером ложного конкурирования. Повышение уровня свободного Т4 при лечении гепарином возникает в результате высвобождения in vivo липазы, что сопровождается in vitro образованием неэтерифицированных жирных кислот (НЭЖК) за время хранения образца (Mendel et al, 1987). Использование препаратов низкомолекулярного гепарина сопровождается аналогичным феноменом (Stevenson et al, 1998). В результате указанных процессов (Рисунок 4) сывороточный уровень НЭЖК на момент исследования может оказаться значительно выше, чем он был in vivo.
Назначение гепарина в дозе даже менее 10 единиц может вызвать этот артефакт после длительной инкубации образцов при температуре 370 С, особенно если у обследуемого имеется повышение сывороточного уровня триглицеридов (Jaume et al, 1996).
Этот артефакт, который может иметь особое значение при инкубации образцов при 370 С для равновесного диализа (часто рассматривается как "золотой стандарт" для определения уровня свободного Т4), мог явиться причиной обнаружения повышенного уровня свободного Т4 у больных в критических состояниях (Sapin et al, 2000). Если пациент получает гепаринотерапию, то исследование уровня общего Т4 и Т3 представляется более информативным, чем определение уровней свободных гормонов, за исключением случаев когда предпринимаются достаточно трудоемкие мероприятия для предупреждения образования НЭЖК in vitro.
