Внутриклеточный транспорт лекарственных средств
Бoльшая часть лекарственных веществ изменяет функционирование эфферентных клеток за счет связывания со специфическими молекулами, рецепторами, расположенными на поверхности клеточной мембраны. После взаимодействия лекарственного вещества с рецептором изменяется конформация последнего. Это является сигналом для активации целого ряда внутриклеточных молекул (т.н. вторичных мессенджеров), которые влияют на интенсивность различных внутриклеточных процессов.
Однако некоторые лекарственные вещества могут транспортироваться в клетку и сами непосредственно изменять функции клетки. Так, например, эстрогены, поступая в клеточное ядро, могут взаимодействовать с дезоксирибонуклеиновой кислотой (ДНК), влияя тем самым на интенсивность процессов считывания ДНК.
Существует несколько основных путей транспорта лекарственных веществ в клетки17.
- Свободная диффузия — характерна для липофильных соединений, идет по градиенту концентрации без затрат энергии.
- Облегченная диффузия — наблюдается преимущественно у моносахаридов. Идет по градиенту концентрации, однако перенос лекарственных веществ через клеточную мембрану потенцируется клеточными макроэргическими соединениями (преимущественно аденозинтрифосфат (АТФ).
- Сопряженный транспорт. Используется для обмена лекарственных веществ, являющихся сахарами или аминокислотами, на внутриклеточные ионы (Na+, K+, Ca++). В процессе переноса участвуют АТФ-зависимые белки (пермиазы).
- Транспорт через ионные каналы. Таким образом в клетку через ионные каналы поступают препараты, являющиеся неорганическими ионами. Так, например, через натриевые и калиевые каналы поступают ионы лития, через кальциевые каналы — ионы магния.
- Адсорбционный эндоцитоз. Наблюдается у ряда высокомолекулярных препаратов, при этом молекулы лекарственного вещества предварительно адсорбируются на поверхности клетки за счет связывания с рецепторами или гликока- ликсом клетки. После адсорбции молекул лекарственного вещества наблюдается впячивание клеточной мембраны, образование пиноцитарного пузырька и транспорт адсорбированных молекул в составе этого пузырька в клетку.
После поступления лекарственных веществ в клетку наблюдается его распределение по клеточным компартментам. К сожалению, данный процесс практически не изучен.
Поступившее в клетку лекарственное вещество или подвергается метаболизму (см. гл. 3), или выводится с участием белков-переносчиков, из которых основным является Р-гли- копротеин. Он имеет молекулярную массу 170 кДА и является АТФ-азой. Полипептидная часть Р-гликопротеина содер-
- 89 —
жит 1280 аминокислотных остатков, образующих 12 трансмембранных доменов и два АТФ-связывающих центра. Он осуществляет выведение ионов хлора и гидрофобных токсичных соединений из клеток. С его участием из клеток удаляются противоопухолевые препараты. Высокая экспрессия гликопротеина Р является одним из факторов, обуславливающих резистентность атипических клеток к цитостатичес- кой терапии, т.к. при этом лекарственное вещество настолько быстро удаляется из клетки, что в ней не создается его эффективная концентрация18.
4 Резюме
Действие ряда ЛВ инициируется взаимодействием с рецепторами, расположенными на мембране клеток.
Если для развития эффекта ЛВ ему необходимо проникнуть внутрь клетки, транспорт через плазматическую мембрану осуществляется различными механизмами: простая и облегченная диффузия, активный транспорт, перенос через ионные каналы или эндоцитоз.
Выбор конкретного пути внутриклеточного транспорта определяется в основном физико-химическими свойствами ЛВ и —
сродством к существующим белкам-переносчикам, находящимся на мембране клеток.
Внутриклеточная концентрация некоторых ЛВ может снижаться за счет функционирования Р-гликопротеина. Он активно выбрасывает из клетки накопившиеся ЛВ, используя энергию гидролиза АТФ.
- 90 —
Распределение лекарственных веществ обуславливает их поступление в эфферентные органы и ткани и в конечном итоге — развитие терапевтического эффекта. На характер распределения оказывают влияние: химическая природа лекарственного вещества, транспортные системы крови, гистогема- тические барьеры и другие факторы.