Wydawnictwo Medyczne Borgis
Czytelnia Medyczna » Postępy Nauk Medycznych » 10/2009 » Nowe właściwości farmakologiczne heparyny i sulodeksydu**
- reklama -
Ski Spa - serwis narciarski Warszawa


- reklama -
Pobierz odtwarzacz Adobe Flash Player
© Borgis - Postępy Nauk Medycznych 10/2009, s. 764-770
Jacek Borawski, *Michał Myśliwiec

Nowe właściwości farmakologiczne heparyny i sulodeksydu**

New pharmacological effects of heparin and sulodexide
Klinika Nefrologii i Transplantologii z Ośrodkiem Dializ Uniwersytetu Medycznego w Białymstoku
Kierownik Kliniki: prof. dr hab. med. Michał Myśliwiec
Streszczenie
Heparyna niefrakcjonowana, drobnocząsteczkowa i pentasacharydy są stosowane powszechnie w stanach nadkrzepliwości krwi i powikłaniach zakrzepowych. W artykule przedstawiono główne mechanizmy antykoagulacyjne tych leków, ich nowopoznane właściwości przeciwzapalne oraz wpływ na inne układy biologiczne. Podkreślono nowe efekty hemostatyczne, aktywację wielopotencjalnych czynników wzrostowych oraz różnice dotyczące zjawisk podczas zabiegów hemodializy z użyciem heparyny niefrakcjonowanej lub drobnocząsteczkowej. Przedstawiono również wyniki badań wskazujących na plejotropowe właściwości leku heparynopodobnego – sulodeksydu oraz nowe mechanizmy jego działania antykoagulacyjnego. W pracy podkreślono, iż heparyna wywiera również działanie przeciwzapalne oraz zmniejsza uszkodzenie niedokrwienno-reperfuzyjne, co przyczynia się do zmniejszenia powikłań kardiogennych i uwalniania cytokin prozapalnych u chorych po zawale mięśnia sercowego. Stosowanie enoksaparyny zamiast tradycyjnej heparyny jest korzystniejsze dla chorego w trakcie hemodializy i zmniejsza ryzyko powikłań zakrzepowych w okresie międzydializacyjnym.
Summary
Unfractionated heparin (UFH), its low-molecular-weight derivates (LMWHs) and pentasaccharides are commonly used to inhibit blood coagulation in various prothrombotic clinical settings. We reviewed their general anticoagulant characteristics, emerging anti-inflammatory effects and influence on important intrinsic biological systems, with emphasis on novel hemostatic actions, intriguing activation of pleiotropic growth factors and disparities of the effects during UFH- and LMWH-anticoagulated hemodialysis procedures. Recently discovered pleiotropic actions and new antihemostatic mechanisms of heparin-like drug – sulodexide in humans were also described. In this review it was also stressed that heparin is characterized by antiinflammatory properties and reduces the ischaemia – reperfusion demage. Therefore haparin is responsible for decreasing of cardiogenic complications and reduction of proinflammatory cytokines in patients after myocardial inforaction. Enoxaparin is better for patients during hemodialysis and also reduces the trombotic risk in the interdialytic period.
Heparyna – po blisko 100 latach od jej odkrycia – nadal pełni ważną rolę we współczesnej medycynie, pozostając podstawowym lekiem antykoagulacyjnym i ulegając ciągłym przemianom biotechnologicznym i udoskonaleniom. W ostatnich latach dokonywane są również odkrycia dodatkowych i często fascynujących właściwości farmakologicznych i klinicznych heparyny i jej pochodnych.
HEPARYNA JAKO ANTYKOAGULANT
Heparyna niefrakcjonowana (unfractionated heparin, UFH) jest łańcuchowym glikozoaminoglikanem (GAG) składającym się naprzemiennie z reszt D-glukozaminy i kwasów uronowych, pozyskiwanym tradycyjnie z tkanek zwierzęcych (gł. płuca wołu lub owcy, błona śluzowa jelita świni). Masa cząsteczkowa (m. cz.) preparatów UFH jest niejednorodna i wynosi średnio 15 000 D. Podstawowymi mechanizmami działania antykoagulacyjnego UFH są: 1) nasilanie (ok. 1000-krotnie) hamowania aktywnych czynników krzepnięcia krwi (gł. trombina – cz. IIa oraz cz. Xa) przez antytrombinę, 2) uwalnianie inhibitora zewnątrzpochodnej drogi krzepnięcia (tissue factor pathway inhibitor, TFPI) ze śródbłonka naczyniowego (ok. 30% całkowitego efektu antykoagulacyjnego) oraz 3) zmniejszanie ekspresji i uwalniania czynnika tkankowego (tissue factor, TF) z komórek śródbłonka i makrofagów (1, 2, 3, 4).
Heparyny drobnocząsteczkowe (low molecular weight heparins, LMWHs) – stosowane od blisko 30 lat, a obecnie jako antykoagulant „z wyboru” w wielu sytuacjach klinicznych – są wynikiem biotechnologicznego przetworzenia UFH (gł. depolimeryzacja chemiczna lub enzymatyczna, hydroliza) i składają się z przynajmniej 18 jednostek cukrowych; ich m. cz. wynosi średnio 5000 D (1/3 m. cz. UFH). Działanie LMWHs różni się od efektów UFH głównie pod względem: 1) bardziej wybiórczego wpływu na cz. Xa i mniejszego powinowactwa do antytrombiny; 2) mniejszego wiązania z białkami osocza krwi i komórkami śródbłonka oraz 3) braku „wyczerpania” śródbłonkowych zasobów TFPI podczas długotrwałego podawania podskórnego (subcutaneous, sc) LMWH w porównaniu do obserwowanego podczas dożylnego (intravenous, iv) leczenia UFH. W odróżnieniu od UFH, stosowanie LMWHs nie wymaga zwykle uciążliwego laboratoryjnego monitorowania stopnia antykoagulacji krwi (czas częściowej tromboplastyny po aktywacji, czas krzepnięcia krwi pełnej) oraz charakteryzuje się łatwością i dogodnością podawania leku (sc w okolicę brzucha lub uda, 1-2 razy na dobę) (1, 2, 3, 4, 5).
Obecnie dostępne LMWHs (np. dalteparyna, enoksaparyna, nadroparyna) różnią się od siebie pod względem powinowactwa do osoczowych czynników krzepnięcia (m.in. proporcją aktywności anty-Xa/anty-IIa), zdolnością wiązania do innych białek osocza krwi, śródbłonka naczyń oraz do aktywacji plejotropowych czynników wzrostowych. Według stanowiska głównych agencji dozoru farmaceutycznego, każda z LMWHs stanowi lek o odrębnych właściwościach molekularnych, farmakologicznych i klinicznych. Wysokoselektywną „LMWH II-giej generacji” jest bemiparyna, która charakteryzuje się proporcją aktywności anty-Xa/anty-IIa> 4 i średnią m. cz. <4000 D (1, 2, 3, 4, 5).
Pentasacharydy są syntetycznymi, selektywnymi inhibitorami cz. Xa, zawierającymi jedynie „centrum aktywne” heparyny, odpowiedzialne za specyficzną i niezbędną dla ich działania antykoagulacyjnego aktywację antytrombiny przeciwko cz. Xa (tzw. antithrombin-dependent FXa inhibitors). Właściwość ta różni pentasacharydy od tzw. bezpośrednich doustnych antagonistów cz. Xa, takich jak riwaroksaban czy apiksaban. Intensywnie badanymi obecnie pentasacharydami są fondaparynuks i idraparynuks. Różnią się one czasem biologicznego półtrwania (po podaniu sc odpowiednio 17 h i 80 h), nie wiążą się z innymi białkami osocza i śródbłonkiem naczyń oraz mogą być stosowane u chorych z „immunologiczną” małopłytkowością poheparynową typu II (heparin-induced trombocytopenia type II, HIT-II). Z praktycznego punktu widzenia szczególnie atrakcyjna jest wizja podawania w przyszłości idraparynuksu 1 raz na tydzień, zamiast hemostatycznie niestabilnego i uciążliwego leczenia tradycyjnymi antagonistami witaminy K (warfaryna, acenokumarol). Wymaga to jednak ustalenia skuteczności, bezpieczeństwa i właściwych wskazań klinicznych do stosowania pentasacharydów (2, 3, 4).
HEPARYNA JAKO LEK PRZECIWZAPALNY
Obserwacje kliniczne sugerujące przeciwzapalny wpływ heparyny zostały dokonane po raz pierwszy w latach 60. Stwierdzono wówczas zmniejszenie objawów astmy oskrzelowej u chorych leczonych dożylną UFH. Kolejne badania wykazały korzystny, zależny od dawki wpływ UFH i LMWH podawanych w nebulizacji na przebieg astmy (również powysiłkowej i steroidoopornej) i zaostrzenia choroby obturacyjnej płuc. W latach 90. wykazano korzystny, choć niewielki, wpływ UFH na przebieg kliniczny i proces gojenia we wrzodziejącym zapaleniu jelita grubego oraz w oparzeniach skóry i dróg oddechowych (6, 7, 8, 9). Badania na zwierzętach wykazały znaczną skuteczność UFH, LMWH oraz pochodnych (np. N-acetyloheparyna, heparyna O-desulfonowana) w uszkodzeniu niedokrwienno-reperfuzyjnym; obserwowano, m.in. zmniejszenie obszaru martwicy mięśnia sercowego i napływu neutrofili, efekt antyarytmiczny i poprawę funkcji śródbłonka naczyń wieńcowych (6, 7, 8, 9). Badania kliniczne u osób operowanych w sercowo-płucnym krążeniu pozaustrojowym wykazały zależne od dawki UFH zmniejszenie częstości zawału serca, konieczności podawania leków inotropowych, długotrwałej sztucznej wentylacji, innych powikłań kardiogennych oraz niższe stężenie takich cytokin prozapalnych, jak interleukina-6 i czynnik martwicy nowotworów-α (tumor necrosis factor-α, TNF-α) (6, 7, 8, 9). Pomimo tych obiecujących wyników, heparyna nie stała się powszechnie stosowanym lekiem „przeciwzapalnym”, głównie ze względu na ryzyko powikłań krwotocznych, osteoporozy i hipoaldosteronizmu.
Mechanizm działania przeciwzapalnego heparyny jest złożony i niewystarczająco poznany. Istotne w nim są liczne swoiste oraz niespecyficzne interakcje leku z różnymi substancjami organizmu, które zależą z kolei od obecności pewnych sekwencji strukturalnych (np. pentasacharyd odpowiedzialny za wiązanie antytrombiny), masy cząsteczkowej oraz wartości i gęstości ujemnego ładunku elektrycznego heparyny (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11). Do najlepiej poznanych efektów przeciwzapalnych tego leku należą:
? konsekwencje interakcji z licznymi białkami wiążącymi heparyną (heparin-binding proteins, HBPs),
? hamowanie adhezji neutrofili do śródbłonka naczyń,
? wpływ na transkrypcyjny czynnik jądrowy κB (nuclear factor κB, NF-κB),
? hamowanie programowanej śmierci komórek – apoptozy.
W stale powiększającej się „rodzinie” HBPs (tab. 1) – substancji, których funkcja i/lub aktywność podlegają istotnej modulacji przez heparynę lub heparynoidy (np. sulodeksyd), wyróżnić można: białka krzepnięcia i fibrynolizy krwi, białka macierzy zewnątrzkomórkowej, mediatory reakcji zapalnej i metabolizmu lipidów oraz intrygującą grupę pleotropowych czynników wzrostowych. Czynniki te regulują najważniejsze funkcje organizmu ludzkiego – od embrio- i morfogenezy po naprawę i regenerację większości uszkodzonych tkanek i narządów (8, 9, 10, 11, 12). W celu zrozumienia zjawiska przeciwzapalnego wpływu heparyny istotne jest rozróżnienie roli endogennych GAGs (zawierających m.in. siarczan heparanu) obecnych na powierzchni komórek śródbłonka oraz w obrębie macierzy zewnątrzkomórkowej naczyń i niektórych narządów od roli egzogennej heparyny. GAGs wiążą większość z w/w substancji i powodują, m.in. immobilizację i ochronę przed proteolityczną degradacją prozapalnych cytokin (np. interferonu-γ lub interleukiny-1), chemokin lub niektórych czynników wzrostowych (m.in. przekształcającego – TGF, zasadowego fibroblastów – bFGF, tkanki łącznej – CTGF, aktywiny A), co sprzyja uszkodzeniu naczynia, rozwojowi zapalenia, jego propagacji i następnie – włóknienia tkanek. Heparyna podana w celu leczniczym powoduje uwolnienie tych substancji ze ściany naczyniowej, uniemożliwia interakcje z receptorami, co sprzyja ich degradacji w krwi krążącej. Heparyna powoduje również zmianę przestrzennej konfiguracji niektórych krążących cząsteczek prozapalnych i prokoagulacyjnych (tab. 1) i ich następowe unieczynnienie, lub też uwalnia i aktywuje niektóre naprawcze czynniki wzrostowe (np. czynnik wzrostowy hepatocytów – HGF) działające w sposób para- i endokrynny. Prawdopodobne jest, że heparyna hamuje również syntezę wewnątrzkomórkową, potranslacyjną modyfikację i ekspresję niektórych czynników prozapalnych, np. TGF-β1 lub TF (6-12).
Tabela 1. Niektóre białka/czynniki wiążące heparynę.
Czynniki wzrostowe
• hepatocytów (HGF)
• przekształcający-β1 (TGF-β1)
• komórek nabłonkowych (EGF)
• komórek śródbłonkowych (VEGF)
• tkanki łącznej (CTGF)
• płytkopochodny (PDGF)
• zasadowy fibroblastów (bFGF, FGF-2)
• nerwów (neurotrofina, NGF)
• białka morfogeniczne kości (BMPs)
• osteoprotegeryna (OPG)
• plejotrofina (HARP)
• midkina (MK)
• aktywina A
• folistatyna
• surwiwina
• tumstatyna
• miostatyna
• endostatyna
• angiostatyna
• inne
Cytokiny
• interferon-g (INF-g)
• interleukina-6 (IL-6)
• czynnik martwicy nowotworów-a (TNF-a)
Chemokiny
• białko chemotaktyczne dla monocytów-1 (MCP-1/CCL2)
Regulated upon Activation, Normal T-cell Expressed and Secreted (RANTES)
Selektyny: P, L, E
Adhezyny i integryny
• ICAM-1
• PECAM-1
• CD11b/CD18 (Mac-1)
Inhibitor zewnątrzpochodnej drogi krzepnięcia krwi (TFPI)
Inhibitor białka C
Czynnik aktywujący płytki krwi (PAF)
Czynnik płytkowy 4 (PF 4) Czynnik jądrowy κB (NF-κB)
Aktywne składowe dopełniacza
Mieloperoksydaza (MPO)
Azurocydyna
Lipaza lipoproteinowa
Heparyna zmniejsza adhezję pobudzonych leukocytów do śródbłonka, i tym samym uwalnianie toksycznych rodników tlenowych i lizosomalnych enzymów proteolitycznych uszkadzających naczynia i następnie tkanki. Badania eksperymentalne (testy adhezyjne, cytometria przepływowa, mikroskopia przyżyciowa, model chemicznego zapalenia otrzewnej) wskazują, m.in. na następujące efekty UFH i LMWH: 1) zmniejszanie aktywacji neutrofili i ekspresji selektyny-P pod wpływem czynnika aktywującego płytki krwi (PAF) i trombiny, 2) hamowanie interakcji selektyny-P i -L z ich receptorami śródbłonkowymi, m.in. z wielocukrem sialo-Lewis X oraz glikoproteinowym ligandem typu 1 dla selektyny-P (PSGL-1), 3) zmniejszanie ekspresji β2-integryny CD11/CD18 (Mac-1) na neutrofilach i ich wiązania do śródbłonkowej adhezyny ICAM-1 (6-12).
Interesujące jest, że heparyna i jej pochodne wywierają wpływ przeciwzapalny również na poziomie molekularnym poprzez hamowanie NF-κB – czynnika transkrypcyjnego dla wielu genów substancji prozapalnych, m.in. ICAM-1, selektyny-L i -P, interleukiny-6 i -8 oraz TNF-α. Leki te są bowiem internalizowane do cytoplazmy wielu komórek (śródbłonek, mięśnie gładkie ściany naczyniowej, hepatocyty, kardiomiocyty), gdzie stabilizują wiązanie NF-κB z jego kationowym białkiem inhibitorowym I-κB i w ten sposób zapobiegają translokacji czynnika do jądra komórkowego (6, 10).
Hamowanie apoptozy przez heparynę i pochodne polisacharydy wynika również z ich efektów wewnątrzkomórkowych, głównie z wpływu na cytochrom C uwalniany do cytoplazmy z uszkodzonych i obumierających mitochondriów. Jako substancja polianionowa, heparyna wiąże kationowe białko zwane czynnikiem typu 1 aktywującym proteazę apoptotyczną (Apaf-1) i zmniejsza tworzenie „śmiertelnego” kompleksu cytochrom C/Apaf-1 (6). Inne badania wskazują także na hamowanie nukleazy odpowiedzialnej za fragmentację DNA oraz wpływ stabilizujący nukleoproteiny ochronne wobec mRNA (6, 8, 10). Istotnym antyapoptotycznym mechanizmem działania heparyny jest też prawdopodobnie hamowanie szlaku TNF-α i powstawania tzw. białkowych „domen śmierci” (death domains) typu TRADD, TRAF-2 i Fas-zależnej. Hamuje to w efekcie aktywację kaspaz – proteaz cysteinowych będących bezpośrednimi „egzekutorami” programowanej śmierci komórek (6, 8, 10).
HEPARYNY w HEMODIALIZOTERAPII – NOWE ASPEKTY HEMOSTATYCZNE
Heparyna jest lekiem podawanym podczas nieomal każdego zabiegu hemodializy (HD) w celu systemowej antykoagulacji krwi, zwykle 3 razy w tygodniu i często przez wiele lat. Stwarza to unikatową sytuację kliniczną, w której „roczna ekspozycja” pacjentów na UFH lub LMWH wynosi ok. 1 000 000 IU lub jednostek anty-Xa. Lek ten wywiera więc wyjątkowo znaczny, prawdopodobnie ważny, choć niecałkowicie poznany, wpływ na wiele funkcji organizmu pacjentów przewlekle hemodializowanych. W chwili obecnej coraz powszechniej stosowane są LMWHs (szczególnie enoksaparyna, dalteparyna i nadroparyna) ze względu na: 1) dogodność podawania (bolus na początku HD), 2) brak konieczności laboratoryjnego monitorowania stopnia antykoagulacji, 3) niewielki nakład pracy personelu, 4) mniejszą częstość powikłań krwotoczno-zakrzepowych, 5) korzystniejszy wpływ na gospodarkę lipidową, metabolizm kostny i rozwój hipoaldosteronizmu, 6) mniejszą stymulację neutrofili oraz 7) korzystniejszy profil hemostatyczny (13).
Ostatni z powyższych aspektów był, m.in. przedmiotem szeregu badań własnych, zainspirowanych obserwacją znacznego wzrostu stężenia immunoreaktywnego TFPI w osoczu krwi po zabiegu HD z użyciem enoksaparyny (14). W kolejnym badaniu (prospektywne z randomizacją) porównano wpływ enoksaparyny (bolus ~ 0,7 mg/kg) oraz UFH (bolus ~ 2,500 IU + wlew ciągły ~ 3,750 IU) na uwalnianie TFPI, TF i stężenie fragmentu protrombiny 1+2 (prothrombin fragment 1+2, PF 1+2; wykładnik wykrzepiania śródnaczyniowego) w osoczu krwi podczas zabiegu HD (15). Wzrost TFPI po 10 min wyniósł ponad 150% w stosunku do wartości przed HD, zaś po 180 min – około 70%; był on wyższy w przypadku zastosowania UFH. Zarówno UFH, jak i LMWH, powodowały wyczerpanie śródbłonkowych zasobów TFPI. Stężenia TF oraz PF 1+2 nie ulegały zmianie podczas HD. Stwierdzono jednak istotnie wyższe stężenie PF 1+2 przed kolejnym zabiegiem HD (wskazujące na stan nadkrzepliwości) u chorych otrzymujących przewlekle UFH, korelujące dodatnio z dawką tej heparyny podawaną na początku HD (15). Wyniki te zostały wkrótce uzupełnione i potwierdzone przez badaczy amerykańskich: podanie bolusa 6000 IU UFH na początku zabiegu HD powodowało 20% wzrost aktywności płytek krwi (mierzonej zdolnością do wiązania fibrynogenu pod wpływem ADP), zaś podanie enoksaparyny w porównywalnej dawce 0,74 mg/kg – blisko 30% spadek reaktywności trombocytów (16). W innym badaniu, użycie nadroparyny zamiast UFH, również powodowało mniejszą degranulację płytek krwi, ocenianą na podstawie stężeń czynnika płytkowego 4 (PF 4) i β-tromboglobuliny (β-TG) (17). W kolejnych prospektywnych badaniach własnych wykazano ponadto, że: 1) podanie enoksaparyny zamiast UFH (w dawkach zapewniających właściwy klinicznie efekt antyhemostatyczny) zapewnia znacznie skuteczniejszą „laboratoryjnie” antykoagulację krwi podczas zabiegu HD (blisko 50% niższe stężenia PF 1+2 i kompleksu trombina/antytrombina, TAT) (18), 2) w trakcie HD z użyciem enoksaparyny istotnemu obniżeniu ulega dodatkowo stężenie prokoagulacyjnego inhibitora typu 1 tkankowego aktywatora plazminogenu (plasminogen activator inhibitor-I, PAI-1) w osoczu krwi, zaś długotrwałe podawanie tej LMWH prowadzi do utrwalenia tego pożądanego efektu (spadek PAI-1 również w okresie między dializami) (19).
Powyższe badania wskazują więc, że stosowanie enoksaparyny zamiast tradycyjnej UFH zapewnia korzystniejsze warunki hemostatyczne zarówno podczas zabiegów HD, jak i w okresie międzydializacyjnym. Może to mieć wpływ na zmniejszenie ryzyka zakrzepowych powikłań sercowo-naczyniowych – głównych przyczyn chorobowości i śmiertelności pacjentów przewlekle hemodializowanych.
HEPARYNY W HEMODIALIZOTERAPII – WPŁYW NA CZYNNIKI WZROSTOWE
Inspiracją dla tego cyklu badań była obserwacja własna, wskazująca na niezależny związek między rodzajem i dawką heparyny stosowanej podczas zabiegów HD, a stężeniem we osoczu krwi pleotropowego HGF (20). Czynnik ten jest jedną z najważniejszych endogennych substancji wzrostowych regulujących funkcje organizmu ludzkiego – jego embrio-, morfo-, moto- i mitogenezę oraz zdolność do naprawy i regeneracji uszkodzonych tkanek i narządów.
Z klinicznego punktu widzenia szczególnie istotna, korzystna i najlepiej poznana jest rola HGF w procesach regeneracji komórek wątrobowych, kanalików nerkowych, mięśnia sercowego i neurocytów, pobudzaniu erytropoezy, gojeniu ran, zjawisku apoptozy, modulacji reakcji zapalnej oraz atero-, angio- i neoangiogenezie (21, 22). W badaniu przekrojowym stwierdziliśmy, że stężenie HGF przed zabiegiem HD było wyższe u pacjentów otrzymujących UFH (bolus + wlew ciągły) niż u chorych, którym podawano enoksaparynę we wstrzyknięciu pojedynczym na początku HD (20). W przeprowadzonym następnie badaniu pilotażowym obserwowano znaczny wzrost stężenia HGF podczas HD z użyciem enoksaparyny; po 10 min zabiegu przyrost stężenia HGF wynosił ponad 1.500% w stosunku do wartości wyjściowej, korelował bezpośrednio z dawką LMWH i pozostawał znamienny (~ 350%) po 3 h dializy (23). Zjawisko to może wynikać z faktu, że HGF – jako jedno z HBPs, jest gwałtownie uwalniany do krwioobiegu z zasobów GAG obecnych na powierzchni komórek śródbłonka. W kolejnym badaniu – kontrolowanym i prospektywnym, zamiana enoksaparyny na UFH spowodowała znamienny wzrost stężenia HGF we wszystkich trzech w/w punktach czasowych zabiegu HD po 12 tygodniach obserwacji (24).
Jednocześnie, w badaniu tym oceniano po raz pierwszy wpływ HD z użyciem enoksaparyny lub UFH na nowopoznany pleotropowy czynnik wzrostowy – aktywinę A (Act A) oraz jego główny inhibitor – folistatynę (FS). Ogólnie przyjmuje się, że Act A jest cytokiną o właściwościach przeciwstawnych do regeneracyjnego, naprawczego i przeciwzapalnego HGF, szczególnie w stosunku do komórek wątrobowych, śródbłonkowych, mięśni gładkich naczyń, kanalików nerkowych oraz tkanki płucnej (25, 26). Stwierdziliśmy kilkakrotny wzrost stężenia zarówno Act A, jak i FS; zamiana LMWH na UFH nie miała wpływu na osoczowe stężenie Act A oraz wywołała spadek stężenia FS. Podawanie każdej z heparyn przez okres 3 miesięcy wiązało się z wyczerpaniem śródbłonkowych zasobów Act A (24). Zjawisko to, przy jednoczesnej aktywacji HGF, można traktować jako biologicznie korzystne, będące uzasadnieniem, m.in. łagodniejszego przebiegu wirusowego zapalenia watroby typu C u pacjentów HD otrzymujących długotrwale heparynę – lek o interesujących właściwościach hepatoregeneracyjnych. Jednocześnie, wyniki kolejnego badania prospektywnego o charakterze krzyżowym wskazały na brak istotnych różnic w stopniu aktywacji układu HGF/Act A/FS podczas zabiegów HD z użyciem trzech różnych LMWHs – enoksaparyny, dalteparyny i nadroparyny, podawanych w dawkach zapewniających skuteczną klinicznie i bezpieczną antykoagulację krwi (27).
W kolejnej pracy oceniono wpływ enoksaparyny i UFH, podawanych zamiennie podczas zabiegu HD, na stężenie wolnej, aktywnej formy TGF-β1 w osoczu krwi (28). Ten dobrze poznany czynnik wzrostowy jest postrzegany generalnie jako klasyczna wielopotencjalna cytokina prozapalna i prozwłóknieniowa o istotnych implikacjach w procesie kancerogenezy i metastazy oraz o specyficznych właściwościach antagonistycznych wobec naprawczego HGF (29, 30). W celu identyfikacji jednego z potencjalnych „źródeł” TGF-β1, wpływających na zmiany jego stężenia w osoczu krwi, oceniano równocześnie takie markery degranulacji trombocytów jak płytkopochodny czynnik wzrostowy AB (platelet-derived growth factor AB, PDGF AB), β-TG oraz PF 4. Podczas HD z użyciem enoksaparyny stwierdzono 50% wzrost osoczowego stężenia TGF-β1 po 10 min zabiegu, utrzymujący się po 180 min; stężenie TGF-β1 nie ulegało istotnej zmianie podczas zabiegów z użyciem UFH. Przyrost stężenia TGF-β1 korelował dodatnio z dawką enoksaparyny oraz ujemnie z wyjściowym stężeniem tego czynnika wzrostowego. Nie obserwowano jednoznacznego i spójnego związku między zmianami stężenia TGF-β1 a ww. markerów aktywacji płytek krwi, pomimo wzrostu stężenia PDGF AB i PF 4 – czynników należących również do rodziny HBPs. Badanie to wykazało, że enoksaparyna, w odróżnieniu od UFH, powoduje zależną od dawki układową aktywację wielopotencjalnego TGF-β1 oraz że aktywacja ta nie jest konsekwencją degranulacji trombocytów (28). Możliwe jest, że enoksaparyna uwalnia ten prozapalny czynnik wzrostowy z powierzchni śródbłonka, co jest prawdopodobnie efektem biologicznie korzystnym (29, 30).
Przedmiotem kolejnych badań były ważne czynniki proangiogenetyczne z rodziny HBPs, takie jak czynnik wzrostowy komórek śródbłonka (vascular endothelial growth factor, VEGF) oraz – odgrywający istotną rolę również w gojeniu ran i naprawie tkanek – zasadowy czynnik wzrostowy fibroblastów (basic fibroblast growth factor, bFGF) (31, 32). Wykazano blisko 5-krotny spadek stężenia VEGF w osoczu krwi po 10 min zabiegu HD zarówno pod wpływem enoksaparyny, jak i UFH; jednocześnie u pacjentów otrzymujących UFH spadek ten był bardziej długotrwały (38% po 180 min vs stężenie wyjściowe). W przypadku żadnej z heparyn nie stwierdzono zmiany stężenia bFGF podczas HD (33).
Powyższy cykl oryginalnych badań własnych wskazuje, że heparyna stosowana podczas zabiegów HD jest lekiem o niedocenianych, jak dotąd, właściwościach pleotropowych. Aktywuje ona, m.in. „naprawczy” HGF, hamuje antagonistyczną Act A („wyczerpanie” puli tkankowej, wzrost stężenia FS) oraz uwalnia ze śródbłonka naczyń prozapalny TGF-β1 i proangiogenetyczny VEGF. Warte uwagi są również spostrzeżenia i sugestie, że enoksaparyna wywołuje spadek stężenia we krwi prozapalnego białka chemotaktycznego typu 1 dla monocytów (monocyte chemoattractant protein-1, MCP-1) (34) oraz uwalnia ze śródbłonka naczyń mieloperoksydazę – cytotoksyczny enzym proteolityczny i prooksydacyjny (35). Sugeruje to, że wobec często wieloletniego stosowania, rodzaj i dawka heparyny mogą wpływać na ważne funkcje organizmu oraz przebieg najistotniejszych chorób w populacji pacjentów HD, takich jak zespół niedożywienie-zapalenie-miażdżyca, choroby układu sercowo-naczyniowego, zapalenie wirusowe i uszkodzenie wątroby, niedokrwistość, osteodystrofia nerkowa i inne.
Ostatnie badania (będące przedmiotem własnego artykułu przeglądowego) wskazują również na nowe, pozaantykoagulacyjne efekty działania heparyny podawanej dootrzewnowo chorym leczonym metodą dializy otrzewnowej oraz ich potencjalnie korzystny, chociaż jak dotąd niedoceniany, wpływ na strukturę i funkcje błony filtracyjnej oraz zmniejszenie liczby powikłań tej formy leczenia nerkozastępczego (36). Powyższe nowe pleotropowe właściwości heparyny w dializoterapii wydają się więc zasługiwać na uwagę klinicystów i dalsze badania.
SULODEKSYD – PLEOTROPOWY LEK HEPARYNOPODOBNY
Sulodeksyd (sulodexide, SLX) składa się w 80% z siarczanu heparanu i w 20% z siarczanu dermatanu. Dzięki niskiej m. cz. obu frakcji, lek ten ulega wchłanianiu jelitowemu i może być podawany doustnie, stanowiąc specyficzny i unikalny rodzaj „doustnej heparyny” (37). SLX dostępny jest od ponad 20 lat w Europie i od 4 lat w USA; stosowany jest głównie w zapobieganiu/leczeniu miażdżycowych chorób układu sercowo-naczyniowego, otępienia naczyniopochodnego, zakrzepicy żylnej, niewydolności naczyń żylnych i owrzodzeniach podudzi oraz w chorobach nerek (szczególnie w nefropatii cukrzycowej) (38, 39). Interesujące jest, że SLX – podobnie jak heparyna – posiada również swoiste właściwości przeciwzapalne i ochronne wobec komórek mięśnia sercowego i śródbłonka naczyniowego, których nie można uzasadnić jedynie wpływem antykoagulacyjnym (40-42).
W badaniu własnym przeprowadzonym u zdrowych ochotników wykazano po raz pierwszy, że SLX podany iv powoduje znaczny i gwałtowny wzrost stężenia HGF w osoczu krwi (3500% po 10 min i 1200% po 180 min w porównaniu do wartości wyjściowych) (43). Stwierdzono również bezpośrednią zależność między przyrostem stężenia HGF a dawką iv SLX (1200 Lipoprotein Lipase-Releasing Units, LRU). Nie obserwowano zmiany stężenia HGF po 120 min od doustnego podania tego heparynoidu w dawce 500 LRU; stosowane dawki SLX odpowiadały używanym zwykle w praktyce klinicznej. W kolejnym badaniu obserwowano, że 14-dniowe stosowanie doustnego SLX prowadzi do ponad 50% spadku stężenia aktywnej formy TGF-β1 w osoczu krwi (44). Te nowe właściwości farmakologicznie SLX, mogą częściowo tłumaczyć korzystne pozaantykoagulacyjne i pleotropowe właściwości leku, obserwowane w dotychczasowych badaniach klinicznych (38, 39) i eksperymentalnych (40-42).
W innych pracach wykazaliśmy po raz pierwszy, że dożylny SLX powoduje (podobnie jak heparyna) gwałtowne uwalnianie do krwi inhibitora krzepnięcia TFPJ – zarówno jego formy całkowitej, jak i aktywnej pełnołańcuchowej (full-lenght TFPI, FL-TFPI) (45, 46). Długotrwałe doustne podawanie SLX prowadzi do spadku osoczowego stężenia TFPI, prawdopodobnie na skutek niekorzystnego „wyczerpania” śródbłonkowych zasobów tego inhibitora (45, 46). Nowym praktycznym aspektem antykoagulacyjnego działania dożylnego SLX (1200 LRU) jest również znaczne i szybkie (już po 2 h) obniżanie stężenia PF 1+2 w osoczu krwi bez wpływu na stężenie TAT; efekt ten porównywalny jest do obserwowanego po 5 h od podania 10 000 IU UFH lub 5000 jednostek anty-Xa dalteparyny (47). Podawanie doustnego SLX w dawce 500 LRU 2 x dziennie zapewnia efekt antykoagulacyjny porównywalny z pożądanym podczas leczenia acenokumarolem lub warfaryną (47). Podkreślić należy, że w odróżnieniu od leczenia UFH i doustnymi antykoagulantami, stosowanie SLX nie wymaga monitorowania laboratoryjnego.
Własne obserwacje kliniczne wskazują również, że SLX może być lekiem skutecznym i bezpiecznie stosowanym w celu antykoagulacji krwi podczas zabiegów HD u pacjentów z HIT-II – groźnym i relatywnie częstym powikłaniem prozakrzepowym powtarzanego podawania UFH lub LMWH (48). Wynika to, m.in. z faktu, że SLX nie ulega wiązaniu przez PF 4 i tym samym nie indukuje powstawania patogennych przeciwciał uszkadzających śródbłonek naczyniowy (49).

**Pracę tę poświęcamy naszemu Wybitnemu Nauczycielowi Prof. dr. hab. Franciszkowi Kokotowi.
Piśmiennictwo
1. Middeldorp S: Heparin: from animal organ extract to designer drug. Thromb Res 2008; 122: 753-62.
2. Bick RL et al.: Unfractionated heparin, low molecular weight heparins, and pentasaccharide: basic mechanism of action, pharmacology, and clinical use. Hematol Oncol Clin North Am 2005; 19: 1-51.
3. Fareed J et al.: Survival of heparins, oral anticoagulants, and aspirin after the year 2010. Semin Thromb Hemost 2008; 34: 58-73.
4. Alban S: From heparins to factor Xa inhibitors and beyond. Eur J Clin Invest 2005; 35 (Suppl. 1): 12-20.
5. Harenberg J: LMWH – new mechanisms of action. Thromb Res 2009; 123 (Suppl. 3): S1-S4.
6. Young E: The anti-inflammatory effects of heparin and related compounds. Thromb Res 2008; 122: 743-52.
7. Walenga JM: Non-anticoagulant effects of unfractionated and low-molecular weight heparins. Clin Adv Hematol Oncol 2007; 5: 759-60.
8. Elsayed E, Becker RC: The impact of heparin compounds on cellular inflammatory responses: a construct for future investigation and pharmaceutical development. J Thromb Thrombolysis 2003; 15: 11-8.
9. Mousa SA: Heparin, low molecular weight heparin, and derivatives in thrombosis, angiogenesis, and inflammation: emerging links. Semin Thromb Hemost 2007; 33: 524-33.
10. Powell AK et al.: Interactions of heparin/heparan sulfate with proteins: appraisal of structural factors and experimental approaches. Glycobiology 2004; 14: 17-30.
11. Muňoz EM, Linhardt RJ: Heparin-binding domains in vascular biology. Arterioscler Thromb Vasc Biol 2004; 24: 1549-57.
12. Norrby K: Low-molecular-weight heparins and angiogenesis. APMIS 2006; 114: 79-102.
13. Lim W, Cook DJ, Crowther MA: Safety and efficacy of low molecular weight heparins for haemodialysis in patients with end-stage renal failure: a meta-analysis of randomized trials. J Am Soc Nephrol 2004; 15: 3192-206.
14. Naumnik B et al.: Effect of hemodialysis on plasma levels of vascular endothelial markers. Clin Appl Thromb Hemost 2002; 8: 245-50.
15. Naumnik B, Borawski J, Mysliwiec M: Different effects of enoxaparin and unfractionated heparin on extrinsic blood coagulation during haemodialysis. Nephrol Dial Transplant 2003; 18: 1376-82.
16. Aggarval A, Whitaker DA, Rimmer JM: Attenuation of platelet reactivity by enoxaparin compared with unfractionated heparin in patients undergoing haemodialysis. Nephrol Dial Transplant 2004; 19: 1559-63.
17. Stefoni S et al.: Standard heparin versus low-molecular-weight heparin. A medium-term comparison in hemodialysis. Nephron 2002; 92: 589-600.
18. Naumnik B, Pawlak K, Mysliwiec M: Different effects of enoxaparin and unfractionated heparin on some thrombogenesis markers during hemodialysis: a cross-over study. Thromb Res 2009; 123: 631-6.
19. Naumnik B, Pawlak K, Mysliwiec M: Unfractionated heparin but not enoxaparin causes delayed plasma PAI-1 depletion in hemodialysis patients: a prospective study. Clin Appl Thromb Hemost. 2009; 15: 84-91.
20. Borawski J, Mysliwiec M: Serum hepatocyte growth factor is associated with viral hepatitis, cardiovascular disease, erythropoietin treatment, and type of heparin in haemodialysis patients. Nephrol Dial Transplant 2002; 17: 637-44.
21. Funakoshi H, Nakamura T: Hepatocyte growth factor: from diagnosis to clinical applications. Clin Chim Acta 2003; 327: 1-23.
22. Nakagami H et al.: Hepatocyte growth factor as potential cardiovascular therapy. Expert Rev Cardiovasc Ther 2005; 3: 513-19.
23. Borawski J, Naumnik B, Mysliwiec M: Striking increase in circulating hepatocyte growth factor during enoxaparin-anticoagulated haemodialysis. Nephrol Dial Transplant 2003; 18: 1680-2.
24. Borawski J, Naumnik B, Mysliwiec M: Activation of hepatocyte growth factor/activin A/follistatin system during hemodialysis: role of heparin. Kidney Int 2003; 64: 2229-37.
25. Werner S, Alzheimer C: Roles of activin A in tissue repair, fibrosis and inflammatory disease. Cytokine Growth Factor Rev 2006; 17: 157-71.
26. Brown CW et al.: Activins are critical modulators of growth and survival. Mol Endocrinol 2003; 17: 2404-17.
27. Rydzewska-Rosolowska A, Borawski J, Mysliwiec M: Hepatocyte growth factor/activin A/follistatin system activation during hemodialysis with different low molecular weight heparins. Ren Fail (in press).
28. Naumnik B, Borawski J, Pawlak K, Mysliwiec M: Enoxaparin but not unfractionated heparin causes a dose-dependent increase in plasma TGF-beta1 during haemodialysis: a cross-over study. Nephrol Dial Transplant 2007; 22: 1690-96.
29. Blobe GC, Schiemann WP, Lodish HF: Role of transforming growth factor beta in human disease. N Engl J Med 2000; 342: 1350-58.
30. Prud´homme GJ: Pathobiology of transforming growth factor beta in cancer, fibrosis and immunologic disease, and therapeutic considerations. Lab Invest 2007; 87: 1077-91.
31. Byrne AM, Bouchier-Hayes DJ, Harmey JH: Angiogenic and cell survival functions of vascular endothelial growth factor (VEGF). J Cell Mol Med 2005; 4: 777-94.
32. Beenken A, Mohammadi M: The FGF family: biology, pathophysiology and therapy. Nat Rev Drug Discov 2009; 8: 235-53.
33. Naumnik B, Pawlak K, Mysliwiec M: Different effect of unfractionated heparin and enoxaparin on circulating proangiogenic factors during hemodialysis: a cross-over study. Cytokine 2007; 40: 98-104.
34. Rydzewska-Rosolowska A, Borawski J, Mysliwiec M: Enoxaparin decreases serum MCP-1 concentration during hemodialysis – a preliminary report. NDT Plus 2009; 2: 429-30.
35. Borawski J: Myeloperoxidase as a marker of hemodialysis biocompatibility and oxidative stress: the underestimated modifying effects of heparin. Am J Kidney Dis 2006; 47: 37-41.
36. Gozdzikiewicz J, Borawski J, Mysliwiec M: Pleiotropic effects of heparin and heparinoids in peritoneal dialysis. Clin Appl Thromb Hemost 2009; 15: 92-7.
37. Harenberg J: Review of pharmacodynamics, pharmacokinetics, and therapeutic properties of sulodexide. Med Res Rev 1998; 18: 1-20.
38. Lauver DA, Lucchesi BR: Sulodexide: a renewed interest in this glycosaminoglycan. Cardiovasc Drug Rev 2006; 24: 214-26.
39. Abaterusso C, Gambaro G: The role of glycosaminoglycans and sulodexide in the treatment of diabetic nephropathy. Treat Endocrinol 2006; 5: 211-22.
40. Lauver DA et al.: Sulodexide attenuates myocardial ischemia/reperfusion injury and the deposition of C-reactive protein in areas of infarction without affecting hemostasis. J Pharmacol Exp Ther 2005; 312: 794-800.
41. Kristová V et al.: Evaluation of endothelium-protective effects of drugs in experimental model of endothelial damage. Physiol Res 2000; 49: 123-28.
42. Ciszewicz M et al.: Sulodexide suppresses inflammation in human endothelial cells and prevents glucose cytotoxicity. Translat Res 2009; 153: 118-23.
43. Borawski J et al.: Sulodexide induces hepatocyte growth factor release in humans. Eur J Pharmacol 2007; 558: 167-71.
44. Borawski J et al.: Effect of sulodexide on plasma transforming growth factor-beta1 in healthy volunteers. Clin Appl Thromb Hemost doi: 10.1177/1076029608326170.
45. Borawski J et al.: Tissue factor pathway inhibitor release and depletion by sulodexide in humans. Adv Med Sci 2009; 54: 32-6.
46. Borawski J et al.: Full-length TFPI release by heparinoid sulodexide. Clin Appl Thromb Hemost (in press).
47. Borawski J et al.: Intravenous and oral sulodexide versus coagulation activation markers in humans. Clin Appl Thromb Hemost (in press).
48. Borawski J et al.: Sulodexide for hemodialysis anticoagulation in heparin-induced thrombocytopenia type II. J Nephrol 2007; 20: 370-2.
49. Gozdzikiewicz J, Borawski J, Mysliwiec M: Treatment of heparin-induced thrombocytopenia type II in hemodialysis patients: the search for a Holy Grail continues. Clin Appl Thromb Hemost 2007; 13: 110-1.
otrzymano: 2009-07-17
zaakceptowano do druku: 2009-09-02

Adres do korespondencji:
*Michał Myśliwiec
Klinika Nefrologii i Transplantologii z Ośrodkiem Dializ Uniwersytetu Medycznego
ul. Żurawia 14, 15-540 Białystok
tel.: (0-85) 743-45-86
e-mail: mysmich@poczta.onet.pl

Postępy Nauk Medycznych 10/2009
Strona internetowa czasopisma Postępy Nauk Medycznych

Zamów prenumeratę

Serdecznie zapraszamy do
prenumeraty naszego czasopisma.

Biuletyn Telegram*

W celu uzyskania najnowszych informacji ze świata medycyny oraz krajowych i zagranicznych konferencji warto zalogować się w naszym
Biuletynie Telegram – bezpłatnym newsletterze.*
*Biuletyn Telegram to bezpłatny newsletter, adresowany do lekarzy, farmaceutów i innych pracowników służby zdrowia oraz studentów uniwersytetów medycznych.

Pozostałe artykuły z numeru 10/2009:

Strona główna | Reklama | Kontakt
Wszelkie prawa zastrzeżone © 1990-2014 Wydawnictwo Medyczne Borgis Sp. z o.o.
Chcesz być na bieżąco? Polub nas na Facebooku: strona Wydawnictwa na Facebooku
polityka cookies