Серцеві глікозиди — група лікарських засобів рослинного походження, які чинять вплив на серцево-судинну систему. Раніше надзвичайно широко використовувались в кардіології, однак із розвитком фармакології були витіснені сучасними безпечнішими препаратами. Нині показаннями до використання глікозидів є хронічна серцева недостатність та тахісистоличний варіант фібриляції передсердь.
Історія Роль серцевих глікозидів при застійній серцевій недостатності виникла після монографії Вільяма Візерінга у 1785 року про медичне використання рослини наперстянки звичайної ( Digitalis purpurea ), де він відзначив її ефективність у лікуванні водянки та досі неспостережуваний вплив на функцію серця (Krikler 1985). На початку ХХ століття сер Джеймс Маккензі визначив захисний ефект глікозидів наперстянки при фібридляції передсердь та описав потенційний несприятливий вплив атріовентрикулярної блокади (Mackenzie 1911).“Cardiac glycosides”—quo vaditis?—past, present, and future? Julia Fender, Johanna Klöcker, Valérie Boivin-Jahns, Ursula Ravens, Roland Jahns, Kristina Loren zhttps://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11582269/ Хімічна будова Серцеві глікозиди, як і будь-які глікозиди, складаються із двох частин — вуглеводної (глікону) та аглікону стероїдної будови. Глікозилювання (приєднання глікону до аглікону) відбувається по гідроксильній групі у третьому положенні аглікону. Глікон може містити від однієї до трьох моносахаридних ланок. Залежно від будови глікона серцеві глікозиди поділяють на первинні та вторинні, які утворюються при ферментативному відщепленні деяких залишків вуглеводів від первинних.Хімічна онлайн енциклопедія
Різноманітність Аглікони серцевих глікозидів скелета циклопентанпергідрофенантрену, кільця A/B і C/D знаходяться у цис-положенні, В/С — у транс. У 17-му положенні до стероїдної системи приєднане ненасичене лактонне кільце, залежно від його будови серцеві глікозиди поділяють на дві групи: Карденоліди — строфантин із різних видів строфанта (Strophantus), дигітоксин і дигоксин із наперстянки пурпурової (Digitalis purpurea), уабаїн — із Strophanthus gratus та Acokanthera ouabaio, останній широко використовується у нейрофізіологічних дослідженнях. Буфадієноліди — сціларен А з морської цибулі Scilla maritima, що використовується для лікування серцевих і ниркових захворювань.Овчинников Ю. А. Биоорганическая химия.—М.:Просвещение,1987.—815с.:ил.
Фізико-хімічні властивості Безбарвні або білі кристалічні речовини, без запаху, гіркі на смак, оптично активні, мають температуру плавлення (100—270 °C), флуоресціюють в ультрафіолетовому освітленні. Мало розчинні у воді, добре розчинні у водних розчинах метилового та етилового спиртів. Схильні до гідролізу. Фуранозиди гідролізують швидше ніж піранозиди.
+ Характеристики основних серцевих глікозидівA review of cardiac glycosides: Structure, toxicokinetics, clinical signs, diagnosis and antineoplastic potential Ana Flávia M. Botelho, Felipe Pierezan https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0041010118311589 Серцеві глікозиди Хімічна формула Молекулярна маса (г/моль) Цукровий фрагмент Буфалін C24H34O4 386.532 Відсутній Дигоксин C41H64O14 780.949 Гексопіранозильні полісахариди Олеандрін C32H48O9 576.727 Гексопіранозилмоносахарид та ацетоксил Уабаїн C29H44O12 584.659 Манопіранозилмоносахарид
Класифікація За характером бічного ланцюга С17 глікозиди поділяються на: карденоліди (група наперстянки, строфанту) — мають у складі карбонового скелета С17 ненасичене лактонне кільце буфадієноліди (група борозника, луківки) — мають у С17 шестичленне ненасичене кільце з двома подвійними зв'язками.
За конфігурацією: Ряд холестану (узаригенін) Ряд копростану (дигітоксигенін)
За походженням, препарати групи: наперстянки пурпурової (Digitalis purpurea) — дигітоксин (кардитоксин, дигіфтон, кардигін), кордигіт; шерстистої (Digitalis lanata) — дигоксин () (диланацин, ланікор, ланоксин), целанід (ізоланід, ланатозид С), медилазид (бемекор, ланітоп), лантозид ; строфанту (Strophanthus): Strophanthus Kombe — строфантин-К (); Strophanthus gratus — строфантин-G (уабаїн, строфантин-Г); конвалії травневої (Convallaria majalis) — корглікон (), настоянка конвалії (); горицвіту весняного (Adonis vernalis) — настій трави горицвіту (), адонізид (), кардіофіт; Кордіазид () жовтушника (Erysimum) — ерихрозид, кардіовален; морської цибулі (Scilla marina) — кліфт. Препарати наперстянки — лист наперстянки () Препарати конвалії — трава конвалії травневої ()
Розповсюдження у природі Серцеві глікозиди містяться в багатьох рослинах, розповсюджених по всьому світу: в жовтецевих (Ranunculaceae), ранникових (Scrophulariaceae), барвінкових (Apocynaceae), лілійних(Liliaceae), шовковицевих (Moraceae) та інших. Найчастіше серцеві глікозиди добувають із таких рослин як наперстянка (рід Digitalis) — дигоксин та дигітоксин; строфант (Strophanthus) — к-строфантин, е-строфантин, g-строфантин; горицвіт (Adonis vernalis) — адонідин; акокантера (Acokanthera oblongifolia) та строфант — уабаїн. Також деякі серцеві глікозиди синтезуються в тілі тварин, зокрема - жаб. Наприклад буфадієнолід марінобуфагенін виробляється у шкірних залозах аги (Bufo marinus) , буфагін — в Amietophrynus regularis, віридибуфагін —в Pseudepidalea viridis.
Приклади серцевих глікозидів та рослин, у яких вони містятьсяРослини, що містять
серцеві глікозидиФормули відповідних
серцевих глікозидів
= Дія на людський організм
Показання до застосування Серцеві глікозиди застосовують для лікування гострої та хронічної недостатності серця й кровообігу, при застійних явищах, хронічних захворюваннях міокарда, перевтомі серця, гострих інтоксикаціях, кардіосклерозі, миготливій аритмії, набряках і водянках, для регуляції кровообігу під час порушень серцевої компенсації.
Серцеві глікозиди з різних рослин різняться не лише за хімічною структурою, а й кількісно-якісним ефектом активності, тривалості дії, кумулятивності. Серед них виділяють препарати групи наперстянки, що мають помірну й тривалу дію; строфанту з сильною і короткочасною дією, та конвалії, горицвіту, жовтушника, які займають проміжне положення. Основні ефекти: Позитивна інотропна дія (посилення серцевих скорочень) Негативна хронотропна дія (сповільнення частоти серцевих скорочень) Негативна дромотропна дія (зменшення серцевої провідності) У низьких дозах можуть викликати негативну батмотропну дію, у більших —позитивна батмотропна дія (підвищення збудливості провідної системи серця, крім синусового вузла)
Нові ефекти Серцеві глікозиди продемонстрували цитотоксичність щодо пухлинних клітин, дослідження їх протипухлинного потенціалу зросли протягом останнього десятиліття.
Молекулярний механізм дії
Молекулярний механізм дії серцевих глікозидів полягає у тому, що вони специфічно пригнічують діяльність Na+/K+-АТФази. Na+/K+-АТФаза — це трансмембранний транспортний білок, що забезпечує підтримання низького вмісту іонів Na+ та високого вмісту іонів K+ у клітині, для цього він використовує енергію гідролізу АТФ. Таке співвідношення іонів Na+/K+ необхідне для регуляції осмотичного тиску, підтримання вторинного активного транспорту, а також підтримання трансмембранного потенціалу збудливих клітин, що необхідний для передачі нервових імпульсів та скорочення м'язів. Na+/K+-АТФаза складається із двох регуляторних β- та двох ензиматичних α-субодиниць. Останні містять домени зв'язування Na+ та серцевих глікозидів із сторони повернутої назовні клітини та домени зв'язування К+ та АТФ, повернуті всередину клітини. Приєднуючись до α-субодиниці Na+/K+-насосу серцеві глікозиди викликають її конформаційну зміну, внаслідок якої транспортер втрачає активність. Якщо Na+/K+-АТФаза не працює, це призводить до збільшення внутрішньоклітинного вмісту іонів Na+. А це у свою чергу призводить до зміни у роботі Na+/Са2+ обмінника — транспортної системи, що викачує іони Са2+ за механізмом вторинного активного транспорту: ці іони, рухаючись проти градієнту концентрації, обмінюються на іони Na+, що рухаються за градієнтом концентрації. Таким чином накопичення натрію всередині клітини призводить до збільшення концентрації кальцію. Останній іон необхідний для скорочення м'язів, коли його вміст в кардіоміоцитах зростає до певного рівня серцеві скорочення стають сильнішими, подальше зростання вмісту кальцію призводить до зупинки серця у систолі.
Найвживаніші препарати Дигоксин Строфантин, строфантин К Дигітоксин Корглікон Целанід Конваллятоксин ()
Медилазид (бемекор, ланітоп) Лантозид Ерихрозид, кардіовален
Виведення з організму Серцеві глікозиди з різних рослин мають неоднакову стабільність. Одні препарати в організмі руйнуються протягом доби, інші — протягом кількох днів.
У шлунку серцеві глікозиди руйнуються і втрачають активність. Всмоктуються вони в тонкій кишці. Водорозчинні глікозиди строфанту, конвалії погано всмоктуються при пероральному введенні (близько 3 %). Дигітоксин добре розчиняється в ліпідах і не розчиняється у воді, легко всмоктуючись у травному каналі (80-90 %). При пероральному застосуванні фармакологічна активність дигітоксину не менша, ніж при внутрішньовенному введенні. Для прискорення дії серцевих глікозидів їх вводять внутрішньовенно, для зменшення токсичності розбавляють розчином глюкози.
3 організму серцеві глікозиди виводяться з жовчю (10- 20 %), каловими масами в незмінному вигляді або у вигляді метаболітів (30-70 %), незначна частина — із сечею. Повільно виводяться з організму препарати наперстянки (близько 7 % за день), тому вони мають кумулятивні властивості. Інші препарати серцевих глікозидів виводяться швидко і кумулятивними властивостями не володіють.
Протипоказання Протипоказанням для застосування серцевих глікозидів є гострі міо- та ендо-кардити, компенсовані вади серця, дистрофії серцевого м'яза
Серцеві глікозиди у ветеринарії Складні органічні сполуки, що проявляють вибіркову дію на серце, виділяють у групу серцевих глікозидів. Кардіотонічну дію проявляє глікон, аглікон діє в 5-10 раз слабшеКанюка О. І., Скорохід В. Й., Гуфрій Д. Ф. Клінічна ветеринарна фармакологія. — К: В-во УСГА, 1993. — 293 с. ISBN 5-7987-0067-4. .
Серцеві глікозиди вибірково діють на міокард і збільшують силу його скорочень, продовжують діастолу, сповільнюють швидкість проходження імпульсів по провідній системі серця, і сповільнюють частоту пульсу. При захворюваннях серця порушується гліколіз і використання глікогену, збільшується утворення молочної кислоти в міокарді, зростають витрати кисню і знижується коефіцієнт корисної дії серцевого м'яза. Для поліпшення постачання тканин киснем хворе серце збільшує частоту скорочень, внаслідок чого збільшується навантаження на серцевий м'яз, зростають витрати енергії, поглиблюється декомпенсація.
Фармакологічна активність серцевих глікозидів проявляється систолічним ефектом — збільшенням сили та швидкості скорочень міокарда, зменшенням тривалості систоли, що сприяє покращенню швидкості кровотоку і підвищує артеріальний тиск.
Діастолічний ефект проявляється сповільненням частоти скорочень серця, продовженням діастоли, що супроводжується кращим спорожненням лівого передсердя від крові й надходженням до правої половини серця з венозної системи. Вплив на блукаючий нерв викликає сповільнення частоти серцевих скорочень і нормалізацію ритму.
Серцеві глікозиди звужують кровоносні судини внутрішніх органів і розширюють судини мозку, легень і нирок, що призводить до перерозподілу крові та підвищення артеріального тиску. Покращення кров'яного забезпечення супроводжується посиленням обмінних процесів, виведенням отруйних речовин з організму. Вони є сильними діуретичними засобами (особливо препарати наперстянки).