Особенности фармакологии ботулотоксина: часть 1

В 1 части пойдет речь о базовой информации об особенностях фармакологии ботулотоксина. Причина: несмотря на длительное и широкое применение этого нейротоксина с терапевтической целью по широкому профилю показаний, у немалого числа врачей остаются без ответа казалось бы простые и первоочередные вопросы или неподкреплённые научными данными представления о том, можно ли, например, пить алкогольные напитки после инъекции ботулотоксина, не запрещено ли принять горячий душ после введения препарата и т п. Неверные «традиционные» представления об этих аспектах нередко кочуют из уст в уста. Чтобы ответить на подобного рода вопросы, необходимо знать особенности фармакодинамики и фармакокинетики ботулотоксина, на которых мы остановимся в нескольких последующих постах.
Первая характеристика ботулотоксина (а в настоящее время известно 7 его основных серотипов: A, B, C, D, E, F, и G) была дана Burgen et al. (1949) — было показано, что этот нейротоксин нарушает высвобождение ацетилхолина в нервно-мышечном синапсе скелетных мышц. На сегодняшний день обнаружены и т. н. мозаичные варианты ботулотоксина, например ботулотоксин FA (изначально его неверно квалифицировали как новый серотип Н), лёгкая цепь которого на 81 % идентична таковой ботулотоксина типа F5, а Hc–домен тяжёлой цепи на 93 % схож с ботулотоксином подтипа А1.
Интересно, что в 2014 г. было опубликовано сообщение о ботулиноподобном нейротоксине (ботулотоксин Wo, или I), расщепляющем синаптобревин, не из клостридии, а из грамположительной бактерии Weissella oryzae (не образующий спор факультативный анаэроб, выделенный из ферментированного японского риса). Впоследствии обнаружились нейротоксины и у других микроорганизмов: грамположительного Enterococcus faecalis (ботулотоксин En, или eBoNT/J) и грамотрицательного Chryseobacterium piperi (ботулотоксин J, или Cp1). Спустя чуть больше 20 лет после публикации Burgen et al. открытие ботулотоксина привело к развитию его терапевтического применения — сначала в крайне малых дозах для коррекции страбизма, а впоследствии — для коррекции вегетативных нарушений, спастики и гиперкинетических двигательных нарушений, а также в косметологии. Кроме того, в 2011 г. онаботулоксин А (Ботокс) получил ещё одно зарегистрированное показание для применения — хроническая мигрень.
Общеизвестно, что наиболее широко применяемый ботулотоксин типа А (БТА) реализует свой эффект путём ферментного разрушения внутриклеточного белка SNAP25, к которому нейротоксин высоко аффинен и который является частью гетеротримерного комплекса SNARE. Из бактерии Clostridium botulinum БТА высвобождается в виде крупного комплекса молекулярной массой 900 кДа, включающего собственного нейротоксин (150 кДа) и дополнительные белки: нетоксичный негемагглютининовый (ННГА) и три гемагглютининовых (ГА) белка. ННГА часть комплекса обеспечивает стабильность токсина в условиях кислой среды и защищает от действия протеаз желудочно-кишечного тракта. ГА участвуют в транслокации БТА через кишечный эпителий в лимфатическую систему и кровеносное русло (вместе с тем ботулотоксин не проходит через гематоэнцефалический барьер).
Различные фармацевтические формуляции БТА могут состоять из всего описанного комплекса (онаботулотоксин А), некоторых его частей (500 кДа абоботулотоксин А) или только собственно нейротоксина с массой 150 кДА (инкоботулотоксин А). Нетоксичные компоненты быстро диссоциируют от нейротоксина при нейтральном рН в месте инъекции, таким образом активность перечисленных формуляций сопоставима вне зависимости от наличия нетоксичных компонентов. Кроме того, описанные функции дополнительных белков комплекса позволяют сделать вывод, что полностью очищенный нейротоксин не сможет оказать системного действия в обход парентерального введения.
БТА состоит из тяжёлой цепи (100 кДа) и лёгкой цепи (50 кДа), связанных между собой дисульфидным мостиком. Тяжёлая цепь содержит домены для связывания с мембраной нейрона и транслокации, в то время как лёгкая цепь обеспечивает каталитическую протеазную функцию нейротоксина. При инъекции БТА он в зависимости от техники введения и объёма раствора препарата распространяется от места инъекции, что может обусловливать потенциальные местные нежелательные реакции. Внутрикожное введение БТА, которое используется чаще всего для лечения болевых синдромов, реже приводит к местным нежелательным реакциям по сравнению с внутримышечным и подкожным введением. Некоторыми авторами предлагается также периневральное введение или блокада нервов БТА. Контролируемых исследований для сравнения эффективности разных методов введения нейротоксина не проводилось.
Известно, что после перорального или ингаляционного попадания БТА может достигать системной циркуляции путём трансцитоза через эпителиальные клетки и дальнейшего распространения к холинергическим терминалям. Тем не менее системная фармакокинетика БТА, применяемого с терапевтическими целями (в дозах, не превышающих несколько нанограммов), детально не изучалась, т. к. настолько малые объёмы нейротоксина не позволяют его определить в циркулирующих биологических жидкостях. После местного введения в мышцу, дерму или подкожно БТА высокоселективно связывается HC-доменом своей тяжёлой цепи с полисиалоганглиозидами GD1a и GD1b нейрональной мембраны и проникает в клетку внутри эндосомы за счёт связывания другого домена всё той же тяжёлой цепи с белками SV2A–C мембраны нейрона, в то время как несвязавшаяся фракция вымывается из места инъекции через лимфатическую циркуляцию. По причине своей чрезмерно малой концентрации фракция не успевшего связаться БТА не может оказывать действие на нейроны на отдалении. По данным in vivo исследований, которые проводились лишь для больших нетерапевтических доз, БТА поражает терминали периферических мотонейронов в течение минут после своего системного введения. После внутримышечного введения меченного радиоактивным йодом БТА уровень радиоактивности уменьшается до контрольных значений в течение 12 ч, что свидетельствует о попадании нейротоксина в нервные терминали в течение нескольких часов.
В следующей части будет дано объяснение, почему длительность эффекта от введения БТА около 3 мес связана не с тем, что столько времени необходимо для восстановления SNAP25 и спрутинга…

Автор Юрий Селивёрстов
Читать в источнике...