Метаболічна терапія — комплексний підхід до лікування та профілактики захворювань серцево-судинної системи

За даними Всесвітньої організації охорони здоров’я, від захворювань серцево-судинної системи та інсульту щороку помирають 17,9 млн людей у світі, що становить 1/3 усіх летальних випадків. У 2023 р., згідно зі статистичними даними Американської асоціації серця (American Heart Association), Національного інституту охорони здоров’я США (National Institutes of Health), Реєстру серцевої зупинки для підвищення виживання (Cardiac Arrest Registry to Enhance Survival), Інституту показників та оцінки здоров’я (Institute for Health Metrics and Evaluation), Національного інституту серця, легень та крові (National Heart, Lung, and Blood Institute), у 48,6% населення віком >20 років відмічають захворювання серцево-судинної системи, артеріальну гіпертензію (АГ) або інсульт, 71% дорослого населення мають надмірну масу тіла та ожиріння з індексом маси тіла >30,0 кг/м² і не дотримуються рекомендацій щодо фізичної активності. Але ці показники можна було би знизити, якщо контролювати чинники, які призводять до цього.

Понад пів століття тому Річард Бінг, якого називають «батьком серцевого метаболізму», підкреслив, що серце — більше, ніж насос, це — орган, що потребує енергії в результаті метаболічних потреб організму [1, 2]. Порушення енергетичного балансу міокарда можуть призвести до розвитку ішемічної хвороби серця, аритмії, серцевої недостатності тощо, тому розуміння цих процесів є важливим для виявлення фізіологічних основ терапевтичного лікування гострих та хронічних захворювань серця.

Серцевий м’яз відповідає за скорочення серця і, отже, за насосну дію, і має скорочуватися з достатньою силою і достатньою кількістю крові, аби задовольнити метаболічні потреби всього організму. Це називається серцевим викидом і визначається як частота серцевих скорочень та ударний об’єм, що зумовлено силою скорочення серцевого м’яза та частотою, з якою вони активуються. При зниженні скоротливої здатності серця змінюються метаболічні потреби організму [3].

Ефективність роботи серця визначається як відношення зовнішньої роботи до споживання кисню.

В організмі людини щодня виробляється близько 65 кг аденозинтрифосфату (АТФ), який швидко використовується як джерело енергії в усіх органах, на серце припадає близько 8% загального споживання АТФ для здійснення безперервної скорочувальної діяльності міокарда.

АТФ як основний продукт метаболізму кількох субстратів, включаючи жирні кислоти (ЖК), глюкозу, амінокислоти та кетонові тіла, є важливим джерелом енергії для роботи серця, зокрема для збудження, скорочення, розслаблення та молекулярного синтезу / деградації, але ЖК і глюкоза є основними енергетичними субстратами в кардіоміоцитах.

Метаболізм ЖК генерує більше АТФ, але використовує більше кисню, ніж метаболізм глюкози. Наприклад, пов­не окиснення 1 молекули ЖК генерує 105 молекул АТФ і споживає 46 атомів кисню, тоді як окиснення 1 молекули глюкози генерує 31 АТФ і споживає 12 атомів кисню [4, 5]. Якби виробництво АТФ у серці припинилося, наявні запаси високоенергетичних фосфатів могли би підтримувати скоротливість лише протягом близько 12 скорочень.

ЖК є основним джерелом енергії для серця, постачаючи 60–90% енергії для синтезу АТФ в результаті окисного фосфорилювання в мітохондріях. Близько 2/3 АТФ, який використовується серцем, йде на його скорочення, а решта 1/3 використовується Са²⁺-АТФазою саркоплазматичного ретикулуму та іншими потребами в організмі.

При порушенні кровотоку в міокарді відбуваються метаболічні зміни в мітохондріях, що призводить до зниження утворення АТФ шляхом припинення окисного фосфорилювання. Знижене аеробне утворення АТФ стимулює гліколіз і збільшення поглинання міокардом глюкози та розпаду глікогену. Зниження АТФ пригнічує Na⁺, K⁺-АТФазу, підвищуючи внутрішньоклітинні Na⁺ і Cl, що призводить до набряку клітин. Порушення транспортних систем у сарколемі та саркоплазматичному ретикулумі підвищують рівень цитозольного Ca²⁺, індукуючи активацію протеаз і зміни скоротливих білків. Піруват важко окиснюється в мітохондріях, що призводить до утворення лактату, зниження внутрішньоклітинного рН і порушення скорочувальної функції, збільшується потреба в АТФ для підтримки гомеостазу Ca²⁺ [1–3, 6].

У результаті неповного проходження циклу окиснення вільних ЖК у мітохондріях відбувається накопичення великої кількості активованих недоокиснених продуктів вільних ЖК (ацилкарнітин та ацил-КоА), що призводить до порушення цілісності мембрани кардіоміоцитів, а утилізація глюкози під час ішемії та реперфузії сповільнює швидкість продукції АТФ і блокування транспорту вже виробленої АТФ, що викликає різкий енергодефіцит у міо­карді [4–6].

Тому одним із можливих механізмів підтримки енергетичного метаболізму міокарда в умовах недостатності забезпечення киснем може бути призначення кардіометаболічної терапії, яка спрямована на блокування утилізації вільних ЖК, що дозволяє здійснювати більш повноцінну аеробну утилізацію глюкози, можливу навіть при обмеженому надходженні кисню.

Одним із пріоритетних напрямів сучасної фармакології є розробка препаратів метаболічного типу, дія яких спрямована на відновлення порушених біохімічних процесів та пов’язаних з ними змін органів та систем.

Кардонат Макс — комплекс для підтримки енергетичного метаболізму в міокарді, який дозволяє знизити прогресування серцево-судинних захворювань. Завдяки комплексному складу він також сприяє нормалізації ліпідного та вуглеводного обміну. У Кардонат Макс поєднані основні речовини, які забезпечують клітини енергією як в умовах гіпоксії, так і при нормоксії, та захищають кардіоміоцити від пошкодження — L-карнітин, L-тартрат, L-лізину гідрохлорид, соєвий лецитин, бурштинова кислота (БК), піридоксину гідрохлорид, тіаміну мононітрат, ціанокобаламін.

БК, що входить до складу Кардонат Макс, має доведені фармакологічні ефекти, що забезпечують кардіопротекторну, антитромботичну, протизапальну та антибактеріальну дію. Це продукт 5-ї і субстрат 6-ї реакції циклу Кребса, що постійно утворюється в організмі, окиснюється в цитратному циклі з утворенням великої кількості енергії, що запасається у формі АТФ [7]. Окиснення БК в 6-й реакції циклу Кребса здійснюється за допомогою сукцинатдегідрогенази, що дозволяє зберегти енергосинтезувальну функцію мітохондрій за умов гіпоксії та ішемії при порушенні НАД-залежного дихання клітин. Феномен швидкого окиснення БК сукцинатдегідрогеназою, що супроводжується АТФ-залежним відновленням пулу піримідинових динуклеотидів, має назву «монополізація дихального ланцюга». Його біологічне значення полягає в швидкому ресинтезі АТФ клітинами та підвищенні їхньої антиоксидантної активності [8]. Завдяки участі в реакціях циклу Кребса БК знижує в крові концентрацію лактату, пірувату та цитрату, які накопичуються в організмі на ранніх стадіях гіпоксії, та попереджає пошкодження кардіоміоцитів [9].

За умов стресу та гіпоксії утворення ендогенної БК підвищується за рахунок окисного дезамінування α- кетаглутарової кислоти в печінці, в нервовій тканині функціонує γ-амінобутиратний шунт (цикл Робертса) — утворення БК з γ-аміномасляної кислоти (ГАМК) через проміжну стадію бурштинового альдегіду. При зовнішньому надходженні сукцинат захоплюється печінкою, що супроводжується підвищенням її детоксикуючої активності. При дисоціації або відщепленні молекули сукцинату основ­на частина молекули може вбудовуватися у фосфоліпідну мембрану, відновлюючи її фізико-хімічні властивості, а сукцинат задіяний у дихальному ланцюгу як енергетичний субстрат. При використанні БК у фізіологічних дозах відмічається пряма дія на клітинний метаболізм і транспорт вільного кисню в тканини, що підтримує енергообмін в організмі [7].

При гіпоксії в мітохондріях знижується швидкість аеробного окиснення і окисного фосфорилювання, що призводить до зниження запасів АТФ, підвищення концентрації аденозиндифосфорної кислоти (АДФ) і втрати функціональних можливостей клітини.

Порушення енергетичної функції мітохондрій відіграє важливу роль у патогенезі атеросклерозу, цукрового діабету, нейродегенеративних захворювань (хвороба Альц­геймера, хвороба Паркінсона) і раку [7].

Антигіпоксичний ефект базується на низькій чутливості системи окиснення БК до дефіциту кисню, її впливу на вміст медіаторних амінокислот, а також внаслідок збільшення вмісту ГАМК у клітинах головного мозку, зниження агрегації тромбоцитів, що, своєю чергою, підвищує реологічні властивості крові та мікроциркуляцію органів та тканин. Енергетична підтримка активності систем забезпечення адаптації за рахунок ГАМК шунта нервової тканини забезпечує антистресорну дію, протисклеротичну властивість [7].

Активація системи утворення й використання БК ефективно підвищує функціональні можливості організму при старінні, позитивно впливає на процеси імунного захисту при вірусних інфекціях (герпес, краснуха).

Фармакологічні властивості сукцинату посилюються введенням піридоксальфосфату, який також входить до комплексу Кардонат Макс, шляхом регулювання метаболічних реакцій, що приводять до утворення ендогенної БК.

Наразі відомо, що недостатнє харчування протягом тривалого періоду є одним з основних факторів, пов’язаних з розвитком серцево-судинних захворювань, тому збалансована щодо білків, вуглеводів та ліпідів дієта має важливе значення для підтримки здоров’я серцево-судинної системи [10].

Як жиророзчинні, так і водорозчинні вітаміни беруть активну участь у регуляції різних метаболічних процесів клітинного біосинтезу та виробництва енергії, і зміна їх кількості призводить до серцево-судинних порушень. Таким чином, для зміцнення здоров’я серцево-судинної системи рекомендуються різні вітаміни.

Вітамінний комплекс засобу Кардонат Макс складається з вітамінів групи В, а саме: В₁, В₆, В₁₂. Дефіцит вітамінів B₁, B₆ відзначають у пацієнтів із серцевою недостатністю у поєднанні зі зниженням енергетичного балансу в міо­карді, зниження концентрації вітаміну B₁ в плазмі крові пов’язано з факторами ризику розвитку серцево-судинних захворювань, таких як цукровий діабет, дисліпідемія, ожиріння та судинне запалення. Підвищені концентрації гомоцистеїну у пацієнтів із захворюваннями коронарних та периферичних артерій відмічали також у зв’язку з дефіцитом вітамінів В₆ та В₁₂. Низький рівень вітаміну B₁₂ та ендотеліальна дисфункція виявлені у пацієнтів із цукровим діабетом, атеросклерозом, інфарктом міокарда та інсультом. Дефіцит вітаміну B₆ відмічали при АГ, атеросклерозі та ішемічній хворобі серця [10].

Більш високий рівень споживання вітамінів B₆, B₁₂, фолієвої кислоти та рибофлавіну зумовлює зниження артеріального тиску у пацієнтів з АГ [10].

Профілактика серцево-судинних захворювань за допомогою вітамінів групи B може бути пов’язана з лікуванням гіпертригліцеридемії, зниженням ризику розвитку атеросклерозу та ішемічної хвороби серця завдяки протизапальній дії [10].

Слід зазначити, що піридоксаль-5’-фосфат, що є активним метаболітом вітаміну B₆, має відмінний потенціал для лікування ішемічної хвороби серця. Показано, що призначення піридоксаль-5’-фосфату зменшує вираженість ішемічного пошкодження у пацієнтів після коронарної ангіопластики та коронарного шунтування [10].

Наступним компонентом комплексу Кардонат Макс є L-карнітин, який виконує функції головного кофактора метаболізму ЖК у серці, нирках, печінці та скелетних м’язах.

L-карнітин має низку доведених позитивних ефектів у пацієнтів із хворобами серцево-судинної системи. Наприклад, L-карнітин у перші 12 год з моменту появи симптомів гострої ішемії серця забезпечив [11]:

• достовірно краще виживання пацієнтів: 9,7% смертності проти 12,3% у контрольній групі; р<0,05;
• зниження частоти повторного інфаркту міокарда на 15,7%;
• зменшення випадків серцевої недостатності.

Одноразовий прийом карнітину пацієнтами з ішемічною хворобою серця за короткий проміжок часу (5 хв) викликав збільшення ударного об’єму серця на 8% [12].

Дисліпідемія є незалежним предиктором ризику розвитку серцево-судинних захворювань. L-карнітин є небілковою амінокислотою і відомим переносником ЖК через внутрішню мітохондріальну мембрану, відіграє важливу роль у метаболізмі ЖК та активації β-окиснення довголанцюгового ацил-КоА, накопичення якого викликає резистентність до інсуліну в м’язових клітинах і гепатоцитах. Отримано наукові докази, що L-карнітин є потенційним терапевтичним засобом при деяких захворюваннях, таких як цукровий діабет 2-го типу, неалкогольна жирова хвороба печінки, порушення функції нирок, атеросклероз тощо [13, 14].

У метааналізі PRISMA (дослідження проводили в період 2013–2021 рр., середній вік учасників — 26–53 роки, прийом L-карнітину становив у середньому 0,54–2,4 г на добу протягом 14–25 тиж) вивчали вплив L-карнітину на ліпідний профіль. Використовували критерії PICOTS: «P» (пацієнти) — дорослі віком >18  років; «I» (втручання) — L-карнітин; «C» (порівняння) — контроль або група плацебо); «O» (результат) — ліпідний профіль; «T» (час дослідження з тривалістю спостереження ≥2 тиж; «S» (дизайн дослідження) — метааналіз. Використовували показник результату лікування (ES) та відповідні довірчі інтервали (ДІ). Доведено, що у суб’єктів дослідження із середнім віком <50 років, які приймали L-карнітин >2 г на добу, зафіксовано помітне зниження рівня загального холестерину [15]. У суб’єктів, які вживали L-карнітин у будь-якому вигляді, доведено зниження рівня тригліцеридів (ES=−2,51 мг/дл; 95% ДІ −3,62…−1,39; p<0,001; 12 досліджень метааналізу). У пацієнтів із метаболічними розладами та середнім віком ≤50 років і тривалістю вживання <18 тиж також суттєво знижувався рівень тригліцеридів, рівень ліпопротеїдів низької щільності, підвищувався рівень ліпопротеїдів високої щільності, а у пацієнтів із цук­ровим діабетом 2-го типу виявляли більш значний ефект.

Таким чином, вживання Кардонат Макс у комплексній терапії пацієнтів із захворюваннями серцево-судинної системи та супутньою патологією може покращити метаболічні процеси та енергообмін у міокарді, попередити розвиток гіпертрофії міокарда, покращити систолічну функцію серцевого м’яза, знизити ризик розвитку серцевої дисфункції, зумовлювати досягнення антигіпоксичного, антистресорного ефекту, зменшити вираженість клінічних симптомів ішемії, поліпшити показники ліпідного обміну, сприяти профілактиці факторів розвитку серцево-судинних подій.

Список використаної літератури

Надійшла до редакції/Received: 06.11.2024
Прийнято до друку/Accepted: 08.11.2024