Глюкокортикостероиды: клиническая фармакология
Глюкокортикостероиды (ГКС) — стероидные гормоны, которые вырабатываются в коре надпочечников. Термин глюкокортикостероид подчеркивает их способность стимулировать отложение гликогена в печени и глюконеогенез. В коре надпочечников синтезируются два ГКС: кортизон и гидрокортизон (кортизол).
Кортизон — биологически неактивное соединение, которое в печени превращается в гидрокортизон. Этот термин относится также к полусинтетическим препаратам, таким как преднизолон, дексаметазон и др., которые представляют собой производные гидрокортизона, наиболее активного природного ГКС. Контроль за продукцией ГКС осуществляет гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система. Основной орган в регуляции синтеза ГКС — гипоталамус, который реагирует на два стимула: уровень гидрокортизона в плазме крови и стресс.
Все стероидные гормоны продуцируются из холестерина. Выработка стероидов корой надпочечников находится под влиянием гипофизарного гормона АКТГ, который активирует синтез стероидогенных ферментов. Содержание гормонов коры надпочечников в крови зависит от времени суток, времени года, возраста, пола, фазы сна, физических нагрузок.
Максимальный выброс АКТГ происходит между 4 и 6 ч утра, а пик кортизола регистрируется в 8 ч. В послеполуденное время продукция кортикостероидов снижается и достигает минимальных значений в позднее вечернее и ночное время. Выброс АКТГ и кортизола происходит периодически с интервалами между пиками 30–120 мин, т. е. эти гормоны обладают импульсной секрецией. Максимальные по амплитуде импульсы секреции приходятся на утро, минимальные — на вечер и ночь.
За открытие глюкокортикоидных гормонов и создание на этой основе глюкокортикоидных препаратов группа исследователей во главе с ревматологом Ф. Хенчем (США) в 1950 г. была удостоена Нобелевской премии по медицине и физиологии.
Уровень кортизола более высокий перед завтраком, обедом и ужином при высокой индивидуальной вариабельности. Прием пищи сопровождается снижением его уровня. У молодых женщин выявлена более низкая среднесуточная концентрация кортизола по сравнению с мужчинами аналогичного возраста. Кроме того, у представительниц слабого пола возвращение уровня кортизола к минимальному после утреннего подъема происходит быстрее, чем у мужчин. Любое психоэмоциональное напряжение сопровождается увеличением секреции кортизола. Физические воздействия (травма, холод, радиация, обезвоживание организма, большие физические нагрузки), являясь стрессорными факторами, сопровождаются нарушением суточного ритма кортизола и АКТГ, повышением их секреции.
Таким образом, уровень функциональной активности клеток коры надпочечников непостоянен в течение суток, зависит от действия физиологических и стрессорных факторов.
Основной глюкокортикоид — кортизол — секретируется в свободной форме. Попадая в кровь, он связывается с белками плазмы. До 94% циркулирующего кортизола находится в связанной с белками форме, биологической активностью обладает лишь свободный гормон. Основной белок, который связывает кортизол, — транскортин (или кортикостероидсвязывающий глобулин). Небольшая часть кортизола связывается с альбумином, который имеет низкую аффинность, но значительную емкость. Все основные реакции метаболизма кортикостероидов происходят в печени. Второе место в трансформации гормонов занимают почки.
Механизм действия
1. ГКС стимулируют синтез белка в печени, распад белка в периферических тканях, мышцах, коже, фибробластах, в меньшей степени — в мозге и сердечной мышце. Избыток ГКС приводит к потере азота.
2. Увеличивают липолиз, содержание в крови жирных кислот, липопротеинов, в результате снижения процесса захвата глюкозы и ее метаболизма. Избыток ГКС усиливает аппетит и увеличивает отложение жировой ткани. Неравномерное распределение жировой ткани связано с повышением чувствительности к инсулину в одних частях тела, где накапливается жир, и действием ГКС в других местах, где начинает преобладать липолиз под их действием.
3. Оказывают ингибирующее действие на воспалительный процесс и иммунную систему. Противовоспалительный эффект гормонов обусловлен подавлением движения лейкоцитов к очагу воспаления, супрессией иммунокомпетентных клеток в очаге воспаления. Также ГКС влияют на функцию макрофагов, продукцию антител. Они способствуют высвобождению и действию простагландинов, лейкотриенов, интерлейкинов, кининов, блокируют высвобождение гистамина. Введение ГКС вызывает лимфоцитопению, моноцитопению, эозинопению.
4. Подавляют продукцию тестостерона в результате снижения секреции лютеинизирующего гормона и прямого действия стероидов на клетки Лейдига семенников. Задерживают половое развитие у девочек.
5. Способствуют развитию остеопороза, т. к. уменьшают реабсорбцию кальция и фосфора в почках. При избытке ГКС развивается гиперкальциурия, которая формирует отрицательный кальциевый баланс и, как следствие, вторичный гиперпаратиреоз. Повышать секрецию паратгормона они могут и прямым путем. Стероиды блокируют ингибирующее действие кальцитонина на процесс резорбции.
6. Подавляют линейный рост ребенка, замедляют формирование скелета.
7. Участвуют в регуляции сосудистого тонуса путем непосредственного действия на гладкую мускулатуру и эндотелиальные клетки кровеносных сосудов. Стероиды подавляют синтез и активность вазодилататоров, приводя к повышению АД, оказывают положительное инотропное действие на левый желудочек сердца.
8. В больших количествах способствуют развитию катаракты.
9. Обеспечивают устойчивость организма к стрессовым ситуациям.
10. Модулируют чувствительность рецепторов к другим гормонам.
Фармакокинетика
Эффект ГКС основан на взаимодействии с внутриклеточными рецепторами, которые связывают стероид. Комплекс глюкокортикоид рецептор проникает в ядро и вызывает экспрессию или депрессию матричной РНК. В результате изменяется синтез белка.
В зависимости от пути получения глюкокортикоидные препараты подразделяются на естественные (гидрокортизон, кортизон) и синтетические аналоги ГКС (преднизолон, метилпреднизолон, триамцинолон, дексаметазон, бетаметазон).
Активность ГКС определяется абсорбцией, распределением в организме, уровнем метаболического клиренса, концентрацией в тканях-мишенях, аффинностью рецепторов. При пероральном пути введения большинство ГКС абсорбируются до 80%, проходят через слизистые оболочки и гистогематические барьеры. Исключение составляют триамцинолон, дексаметазон, бетаметазон, в состав которых входит фтор. Именно фтор обеспечивает более длительное их действие.
Синтетические ГКС, в отличие от естественных, связываются с белками плазмы крови лишь на 60%, преимущественно с альбуминами. Более высокая биологическая активность синтетических ГКС и более высокий риск нежелательных эффектов обусловлен тем, что свободная фракция составляет 40%.
Биотрансформация синтетических ГКС происходит значительно медленнее, чем естественных, поэтому период их полуэлиминации длиннее. Синтетические ГКС сильнее подавляют секрецию АКТГ.
Различные препараты ГКС обладают глюкокортикоидной и минералокортикоидной активностью, но в разном соотношении (табл. 1).
Таблица 1. Сравнительная характеристика ГКС
Препарат | Таблети-рованная форма, мг | Сравнительная активность, отн. ед. | Период полураспада (Т1/2) в плазме, ч | Период полувыведения (Т ½ биоэффекта), ч | Особые свойства | |
глюкокорти- коидная (противо- воспалительная) |
минерало-кортикоидная (сользадержи-вающая) | |||||
Кортизол (гидрокортизон) | 20 | 1 | 1 | 0,5–2 | 8–12 | Идентичен природному |
Кортизон | 25 | 0,8 | 1 | 0,5–2 | 8–12 | Биологически неактивен, в печени превращается в кортизол |
Преднизолон | 5 | 4 | 0,5 | 2–4 | 18–36 | Стандартный препарат для фармакодинамической терапии |
Метилпреднизолон (урбазон, метипред, медрол) | 4 | 5 | 0,1 | 2–4 | 18–36 | Меньшая, чем у преднизолона, стимуляция аппетита и побочное влияние на ЖКТ |
Триамцинолон (кетакорт, кеналог) | 4 | 5 | 0,05 | 3,5 | 24–48 | Опасность развития миопатии |
Дексаметазон (фортекортин) | 0,5 | 30 | 0,05 | 5 | 36–54 | Самый сильный ингибитор секреции АКТГ гипофизом |
Кортинефф (флоринеф) | 0,1 | 15 | 150 | 0,5–2 | 18–36 | При дозе до 0,5 мг/сут. глюкокортикоидной активностью можно пренебречь |
Способ применения
Глюкокортикоидные препараты различаются и в зависимости от пути применения. Они могут вводиться:
- внутривенно: гидрокортизон гемисукцинат, гидрокортизон фосфат, преднизолон фосфат, дексаметазон фосфат;
- внутрисуставно: гидрокортизон ацетат, преднизолон гексацетонид, бетаметазон ацетат, метилпреднизолон фосфат;
- ингаляционно: беклометазон дипропионат, триамцинолон ацетат, флунизолид;
- трансдермально: триамцинолон ацетат, бетаметазон валерат, триамцинолон ацетонид.
Показания к применению
- надпочечниковая недостаточность;
- врожденная дисфункция коры надпочечников;
- тиреоидиты (подострый тиреоидит);
- аллергические заболевания;
- артриты;
- бурситы;
- заболевания крови: приобретенная анемия, аутоиммунная гемолитическая анемия, множественная миелома, лимфобластная лейкемия, аллергическая пурпура, идиопатическая тромбоцитарная пурпура;
- заболевания соединительной ткани: системная красная волчанка, полимиозит, ревматоидный артрит, гигантоклеточный артериит;
- заболевания глаз воспалительной и аллергической природы;
- заболевания ЖКТ: глютеновая энтеропатия, болезнь Крона, язвенный колит, подострый некроз печени;
- саркоидоз;
- инфекции;
- неврологические заболевания;
- заболевания легких: бронхиальная астма, респираторный дистресс-синдром новорожденных;
- заболевания почек: некоторые нефротические синдромы;
- аллергические и воспалительные заболевания кожи;
- трансплантация органов для предупреждения отторжения.
Виды ГКС-терапии
Существуют три вида глюкокортикоидной терапии:
- возмещающая;
- супрессорная;
- фармакодинамическая.
Необходимость в возмещающей терапии ГКС возникает при первичной надпочечниковой недостаточности, при которой назначают естественные ГКС, обладающие глюко- и минералокортикоидной активностью. При вторичной надпочечниковой недостаточности назначают синтетические ГКС без минералокортикоидной активности. Вводят препараты с учетом их суточного ритма образования: 2/3 дозы утром, 1/3 — в 14–15 ч.
Супрессорная терапия ГКС применяется при врожденной дисфункции коры надпочечников. Цель терапии — уменьшить секрецию андрогенов надпочечниками. При простой вирильной и постпубертатной формах назначают лечение ГКС, при сольтеряющей форме — ГКС в сочетании с минералокортикоидами. Наиболее часто применяют кортеф, преднизолон. Детям синтетические ГКС лучше не назначать из-за задержки роста на фоне их приема. При сольтеряющей форме эффективен минералокортикоид — кортинефф в дозе 20–200 мкг. Адекватность терапии оценивается по регрессу симптоматики, нормальному росту, развитию ребенка, уровню 17-оксипрогестерона, андрогенов.
Фармакодинамическую терапию ГКС проводят при воспалительных и аллергических заболеваниях. Выделяют интенсивную, лимитирующую и долговременную фармакодинамическую терапию.
Интенсивная фармакодинамическая терапия используется при состояниях, которые угрожают жизни пациента — шок, астматический статус, ожоговая болезнь, отек легкого, отек мозга. Назначаются препараты без минералокортикоидной активности в больших дозах (5 мг/кг в сутки). При отсутствии эффекта дозу увеличивают на 25–50% каждые 2–4 ч. При устранении острого состояния препараты отменяют одномоментно.
Лимитирующая фармакодинамическая терапия применяется при хронических воспалительных процессах в течение месяцев в дозах 2–5 мг/кг в сутки с учетом циркадного ритма. При достижении клинической положительной динамики ГКС отменяют постепенно, чтобы не вызвать обострения основного заболевания и не допустить синдрома отмены.
Для снижения угнетающей способности ГКС на гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую систему применяются схемы прерывистого назначения:
- альтернирующая. Утром назначают 2 суточные дозы, а на следующий день препарат не применяют;
- интермиттирующая. Пациенту 3–4 дня дают препарат, затем 3–4 дня делают перерыв;
- пульс-терапия. Раз в неделю пациенту вводят большую дозу — не менее 1 г, а в последующие дни назначают маленькие дозы.
Долговременная фармакодинамическая терапия может длиться годами при лечении хронических заболеваний. Доза глюкокортикоидов при этом немного превышает физиологическую (2,5–10,0 мг/сут). Назначают внутрь с учетом циркадного ритма. Отменяют препараты очень медленно.
Противопоказания и побочные эффекты
Противопоказаниями для применения ГКС служат язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, остеопороз, синдром Иценко — Кушинга, склонность к тромбоэмболии, почечная недостаточность, тяжелая артериальная гипертензия, системные микозы, вирусные инфекции, паразитарные заболевания, период вакцинации, активная форма туберкулеза, глаукома, тромбофлебит, полиомиелит, продуктивная симптоматика при психических заболеваниях, повышенная чувствительность к препаратам.
К побочному действию ГКС относятся экзогенный синдром Иценко — Кушинга, снижение иммунитета, язвы желудка, замедление регенерации ран, склонность к тромбозам, глаукома и катаракта, тератогенный эффект, гиповитаминозы, стероидный диабет, синдром отмены.
Лекарственное взаимодействие
Антациды уменьшают всасывание ГКС при приеме внутрь. Барбитураты, гексамидин, дифенин, карбамазепин, димедрол и рифампицин ускоряют, а изониазид и эритромицин замедляют биотрансформацию ГКС в печени. ГКС усиливают элиминацию салицилатов, дигитоксина, пенициллина и левомицетина.
Несмотря на повышение синтеза факторов свертывания крови под влиянием ГКС и вызываемую ими гиперкоагуляцию, непрямые антикоагулянты, фибринолитики и НПВС в сочетании с ГКС могут приводить к геморрагическим осложнениям. Это связано с ульцерогенным и эрозивным действием ГКС в ЖКТ. Усиливая противовоспалительное действие ГКС, НПВС повышают риск развития язв в пищеварительном тракте.
Диуретики и амфотерицин в сочетании с ГКС повышают опасность развития гипокалиемии. При назначении диуретиков вместе с ГКС возможно также усиление мочегонного эффекта, но иногда, наоборот, наблюдается задержка натрия.
Есть данные о влиянии фенобарбитала и фенитоина на метаболизм ГКС. Эти препараты повышают активность печеночных микросомальных ферментов, которые участвуют в метаболизме кортикостероидов. В результате увеличивается клиренс и снижается эффективность стероидов. Такое же действие оказывает и одновременное с кортикостероидами назначение салицилатов и кумариновых антикоагулянтов.
Трициклические антидепрессанты в сочетании с ГКС могут повышать внутриглазное давление, что опасно для пациентов с глаукомой. При длительном применении снижается противоглаукомный эффект антихолинэстеразных препаратов.
Теофиллин, стимулируя высвобождение эндогенных катехоламинов и сенсибилизируя сердечную мышцу в отношении симпатомиметических средств, в сочетании с ГКС способствует развитию соответствующих осложнений — тахикардии, аритмии.
При длительном совместном применении ГКС с азатиоприном повышается риск возникновения миопатии, катаракты и других побочных эффектов.
Имеются данные об ослаблении действия циклофосфана при одновременном применении его с ГКС. Это объясняется замедлением биотрансформации и уменьшением образования активных метаболитов циклофосфана.
ГКС снижают гипогликемизирующий эффект сахароснижающих лекарственных средств, повышают толерантность к этиловому спирту, хотя уровень алкоголя в крови не изменяют.
Обобщенный вариант лекарственного взаимодействия ГКС приведен в табл. 2.
Таблица 2. Лекарственные взаимодействия ГКС
Лекарственные средства в комбинации с ГКС |
Результат взаимодействия |
Рекомендации |
---|---|---|
Барбитураты |
Снижается эффект ГКС |
Контроль ответа на терапию ГКС |
Диуретики |
Возникает гипокалиемия |
Контроль уровня калия в крови, при необходимости — препараты калия |
НПВС |
Возрастает риск гастропатии |
Наблюдение за побочными эффектами НПВС |
Салицилаты |
Повышается активность ГКС |
Коррекция дозы ГКС |
Эритромицин |
Повышается активность ГКС за счет замедления метаболизма ГКС в печени |
Коррекция дозы ГКС |
Фенобарбитал (индуктор микросомальных ферментов печени) |
Ослабляется эффект ГКС |
Может понадобиться повышение дозы ГКС |
Рифампицин |
Ослабляется эффект ГКС |
Может понадобиться повышение дозы ГКС |
Антикоагулянты |
Ослабляется действие антикоагулянтов |
Коррекция дозы антикоагулянтов |
Гипотензивные препараты |
Ослабляется действие гипотензивных препаратов |
Коррекция дозы гипотензивных препаратов |
Антидиабетические препараты |
Ослабляется действие антидиабетических препаратов |
Коррекция дозы антидиабетических препаратов |
Теофиллин |
Усиливается действие теофиллина |
Коррекция дозы теофиллина |
Симпатомиметики |
Усиливается действие симпатомиметиков |
Коррекция дозы симпатомиметиков |
Иммуносупрессоры |
Усиливается действие иммуносупрессоров |
Коррекция дозы иммуносупрессоров |