Воздействие альгинатсодержащей суспензии на пепсин и желчные кислоты — ключевые факторы агрессии желудочного рефлюксата

(перевод с английского — О.А. Федорова, редакция журнала «Український медичний часопис»)

Введение

Рефлюксат, поступающий в пищевод, состоит из желудочного сока (Gotley D.C. et al., 1991), а также содержимого двенадцатиперстной кишки, забрасываемого в желудок (Gotley D.C. et al., 1991; Koek G.H. et al., 2005). Эта гетерогенная смесь включает такие компоненты желудочного сока, как соляная кислота, пепсины, слизь, бикарбонаты, внутренний фактор Кастла, простагландины, гормоны, остатки жидкой и твердой пищи. Содержимое заброса двенадцатиперстной кишки состоит из желчных кислот и ферментов поджелудочной железы (трипсина, химотрипсина и панкреатина).

Пепсин — основной фермент желудочного сока, его концентрация в желудке может достигать 1 мг/мл (Ten Kate R.W. et al., 1988). Существует несколько изоформ пепсина: 1, 3а, 3b, 3c и 5. Пепсин часто определяют в пищеводных аспиратах (Gotley D.C. et al., 1991), он (в противоположность распространенному мнению) в значительно большей степени, чем кислота, является основным повреждающим компонентом желудочного рефлюксата. В моделях ex vivo установлено, что изолированное воздействие кислоты (рН>1,3) не является фактором, способствующим развитию экспериментального повреждения слизистой оболочки пищевода. Вместе с тем добавление к раствору кислоты пепсина провоцировало развитие существенного повреждения, эквивалентного эзофагиту (Goldberg H.I. et al., 1969; Johnson L.F., Harmon J.W., 1986; Salmo J.A. et al., 1990; Tobey N.A. et al., 2001). В настоящее время отсутствует терапия при ГЭРБ, воздействующая на повреждающий потенциал пепсина. Поскольку активность пепсина сохраняется при значениях рН 5,5 и не подвергается необратимой инактивации при значениях рН 8,0, одной лишь кислотной супрессии недостаточно для противодействия протеолитическому повреждению пищевода (Johnston N. et al., 2007).

Заброс желчных кислот в пищевод является достаточно распространенным явлением (Gotley D.C. et al., 1991; Koek G.H. et al., 2005). По всей видимости, степень рефлюкса желчи повышается у больных ГЭРБ, а также по мере прогрессирования заболевания (Kauer W.K. et al., 1997; Nehra D. et al., 1999).

Полагают, что заброс желчных кислот — основной этиологический фактор, ассоциирующийся с развитием осложнений ГЭРБ, в частности пищевода Барретта и эзофагеальной аденокарциномы. Проведен ряд исследований с целью изучения повреждающего потенциала желчных кислот при различных уровнях рН. Предполагаемый механизм повреждения включает нарушение мембранной проницаемости (Johnson L.F., Harmon J.W., 1986), изменение клеточной пролиферации и дифференциации (Roman S. et al., 2007; Zhang T. et al., 2007), запуск процесса образования свободных радикалов (Boni L. et al., 2006; Dvorak K. et al., 2007), индукцию ДНК-повреждений (Dvorak K. et al., 2007; Jenkins G.J. et al., 2008) и активацию экспрессии онкогенов (Tselepis C. et al., 2003; Jenkins G.J. et al., 2008).

Появление парадигмы «слабокислого рефлюкса» в этиопатогенезе ГЭРБ пролило свет на клиническую значимость некислотных компонентов рефлюксата. Использование технологий с применением 24-часового многоканального внутрипросветного импеданса в комбинации с рН-метрией продемонстрировало, что терапия с применением ингибиторов протонной помпы не препятствует развитию рефлюкса, воздействуя лишь на уровень рН (Vela M.F. et al., 2001; Hemmink G.J. et al., 2008). Оптимальным лечением при ГЭРБ является предупреждение рефлюкса как такового, обеспечивающее защиту пищевода от множества повреждающих компонентов рефлюксата.

В данной работе с использованием серии методов in vitro исследована роль препарата Гавискон Адванс в протекции пищевода от воздействия гастроэзофагеального рефлюкса и в частности от факторов агрессии — желчных кислот и пепсина.

Объект и методы исследования

Cуспензия Гавискон Адванс содержит 500 мг натрия альгината и 100 мг калия бикарбоната в 5 мл дозы (100 мг/мл альгината).

Ингредиенты получены от фирмы производителя «Sigma Aldrich» (Пул, Великобритания) или «Fisher Thermo Scientific» (Лафборо, Великобритания). Свиной пепсин получен от «Sigma Aldrich», человеческий желудочный сок — в качестве аспирата у пациентов при проведении гастроскопии с активностью пепсина, эквивалентной 1 мг/мл свиного пепсина. Сукцинил альбумин получен в ходе сукцинилирования альбумина бычей сыворотки (фракция V) с сукциновым ангидридом при уровне рН 7,5. Азо-меченый коллаген І типа, азоколл (>100 меш), получен от фирмы-производителя «Calbiochem» (Сан-Диего, США), желчные кислоты — от «Sigma Aldrich», в составе которых холевая кислота, гидрат таурохолевой кислоты натриевой соли, гликохолевая кислота и дезоксихолевая кислота.

Определение активности пепсина

Активность пепсина определяли под воздействием препарата Гавискон Адванс с использованием двух колориметрических проб.

N-терминальная проба

N-терминальная проба — количественная колориметрическая проба протеолитической активности, является чувствительным, достоверным методом выявления единичных разрывов пептидных связей (Hutton D.A. et al., 1986). Гидролиз пептидных связей и соответствующее образование новых N-терминальных групп определяются в ходе реакции тринитрофенилирования аминогрупп. Применение данного метода для подтверждения подавления пепсина путем воздействия альгината ранее подробно описано в работе V. Strugala и соавторов (2005).

Тесты и приготовление реагентов проводили в соответствии с утвержденными методиками.

Проба с азоколлом

Спиртовая проба пищеварения является количественной колориметрической пробой активности пепсина (Will P.C. et al., 1984). Азоколл — коммерчески доступный азо-меченый денатурированный коллаген (тип I, кожный). Азоколл нерастворим в воде, однако под воздействием протеазы в процессе пищеварения азо-краситель трансформируется в растворимую форму пропорционально степени протеолиза. Степень высвобождения измеряют спектрофотометрическим методом.

Тесты и приготовление реагентов проводили в соответствии с утвержденными методиками.

Позитивный и негативный контроль

Пепстатин А, специфический ингибитор пепсина, использовали в качестве позитивного контроля в обеих пробах. В качестве негативного контроля применяли деионизированную воду.

Расчеты

После проведения повторных тестов рассчитано среднее значение абсорбции (А). Данные нормализованы из расчета, что абсорбция 0 µг/мл пепсина соответствует значению 0,000. В процентном выражении подавление активности пепсина рассчитывали при 6,25; 12,5; 25 и 50 µг/мл по формуле:

Каждое разведение препарата Гавис­кон Адванс повторяли по меньшей мере в 5 отдельных случаях, оценивали среднее значение подавления активности пепсина в процентном выражении.

Определение диффузии

Метод с использованием горизонтальной диффузионной камеры (Франца) является стандартизованной методикой оценки диффузии и доставки лекарственных препаратов. Секции камеры Франца соответствуют следующим in vivo компонентам модели гастроэзофагеального рефлюкса:

• 1 — камера-донор: просвет пищевода, содержащий рефлюксат;
• 2 — мембрана: мембрана плоскоклеточного эпителия пищевода;
• 3 — камера-приемник: цитоплазма клеток пищевода.

Диффузия пепсина

Камеру-приемник заполняли 0,01 моль раствора соляной кислоты, 500 µл свиного пепсина в концентрации 3 мг/мл в 0,01 моль соляной кислоты вводили в камеру-донор. Появление пепсина в камере-приемнике определяли с помощью абсорбции при длине волны 280 нм (А 280) в течение 30 мин. Влияние препарата Гавискон Адванс на диффузию пепсина оценивали путем воздействия препарата (0,05; 0,1 или 0,2 мл, или 0,1 мл в разведении 1:5 или 1:10) на мембрану до воздействия пепсиновых доз.

Диффузия желчных кислот

Камеру-рецептор заполняли раствором соляной кислоты со значением рН, выявленным при тестировании желчных кислот, в камеру-донор вводили 500 µл раствора 0,5 ммоль желчных кислот. Появление желчных кислот в камере-рецепторе определяли каждые 5 мин в течение 30 мин. Влияние препарата Гавискон Адванс на диффузию желчных кислот оценивали путем воздействия 0,1 мл препарата на мембрану до воздействия доз желчных кислот. Желчные кислоты определяли с помощью набора колориметрических проб («Dyazime», Сан-Диего, США), в котором фермент 3α-гидроксистероид дегидрогеназа способствует превращению желчных кислот в 3-кетостероиды и НАДН. НАДН вступает в реакцию с нитро-синим тетразолом (nitro-blue tetrazolum — NTB) и диафоразой с образованием формазана, определяемого при 540 нм. Степень образования пропорциональна концентрации желчных кислот и сохраняет линейную зависимость в диапазоне значений желчных кислот 0–0,2 ммоль. Калибрационную кривую определяли с использованием специфических тестированных желчных кислот и рН с целью калькуляции диффундировавших миллимолярных желчных кислот. Данная методика исключала фактор воздействия препарата Гавискон Адванс при определении желчных кислот.

В качестве позитивного контроля вместо препарата Гавискон Адванс применяли 0,1 мл суспензии холестирамин резин в концентрации 20 мг/мл — стандартного биндера желчных кислот.

Расчеты

Условия проведения тестов воспроизводили по меньшей мере в 4 отдельных случаях с последующим расчетом среднего показателя диффузии в процентном выражении. Площадь под кривой (area under the curve — AUC) рассчитывали в качестве количественного показателя диффузии в рамках 30-минутного временного промежутка.

Моделирование рефлюксного события in vitro

In vitro модель образования рафта при применении препарата Гавискон Адванс хорошо отработана (Hampson F.C. et al., 2005). Модель заключается в помещении 10 мл препарата (максимальная доза) в стеклянную колбу объемом 250 мл, содержащую 150 мл 0,1 моль раствора соляной кислоты, предварительно нагретой до 37 °С. Препарат вступает в реакцию с кислотой с образованием геля альгиновой кислоты и высвобождением углекислого газа, проникающего в его матрикс, способствуя формированию плавучести геля. После 30-минутного процесса формирования рафт может быть взят для дальнейшего тестирования.

Разработана модель с целью оценки способности рафта препарата адсорбировать из рефлюксата факторы агрессии in vitro. Рафт помещали поверх диска из фильтровальной бумаги в фарфоровой воронке Бюхнера, вставленной в колбу, в которой формировали вакуум с помощью диафрагмального вакуумного насоса. На рафт воздействовали стимулированным желудочным рефлюксатом, содержащим либо пепсин в концентрации 1 мг/мл, либо 1 ммоль желчной кислоты в растворе соляной кислоты. Жидкость, образовавшуюся в результате воздействия, собирали в колбу, отфильтровывали через шприц (0,2 µг) и оценивали на предмет содержания пепсина или желчных кислот с помощью ультрафиолетовой спектрометрии (А 280 нм — для пепсина и А 203 нм — для желчных кислот). Исходные данные получены при изолированном воздействии раствора соляной кислоты.

Расчеты

При помощи калибровочной кривой определяли количество пепсина или желчных кислот в стимулированном желудочном рефлюксате, а также количество веществ, удаленных при помощи рафта, выраженное в процентном показателе удаленных факторов агрессии.

Вискозиметрия

Вязкость раствора измеряли с помощью стресс-реометра с регулируемым напряжением сдвига 0,1–10 Па при температуре 25 °С.

Статистический анализ

Статистическую обработку данных проводили с использованием дисперсионного анализа с последующим применением t-критерия Стьюдента в случае необходимости. Данные рассматривали как статистически достоверные при р<0,05.

Результаты

Подавление пепсина

Активность пепсина определяли с помощью N-терминальной пробы и азоколл-пробы. Активность свиного пепсина и человеческого желудочного сока в системах указанных двух проб и ферментингибирующие свойства пепстатина А представлены на рис. 1.

Рис. 1

Ферментативная активность пепсина: а — N-терминальная проба со свиным пепсином в концентрации 0–25 µг/мл (0–71 ЕД); б — азоколл-проба со свиным пепсином в концентрации 0–50 µгмл (0–142 ЕД); с — азоколл-проба с человеческим желудочным соком, эквивалентным свиному пепсину в концентрации 0–50 µг/мл (0–142 ЕД). Представлено подавление ферментативной активности под воздействием пепстатина А в концентрации 2,5 µг/мл (данные усредненные)

Гавискон Адванс в водном разведении 1:5–1:100 тестировали относительно способности подавлять активность пепсина. Препарат проявлял способность к подавлению активности пепсина в дополнение к рН-нейтрализующему эффекту. Данные двух методик определения активности пепсина — N-терминальной пробы с использованием растворимого белкового субстрата и азоколл-пробы с использованием нерастворимого коллагенового субстрата — представлены на рис. 2.

Рис. 2

Подавление активности пепсина под воздействием препарата Гавискон Адванс. Представлено в виде функции активной концентрации альгината. Данные усредненные, n=5–10

Полное подавление активности пеп­сина по лизису коллагена констатировали при разведении, превышающем уровень, эквивалентный альгинату 15 мг/мл. При дальнейшем разведении отмечали линейное снижение ингибирующих свойств до полного исчезновения эффекта при уровне 3,3 мг/мл альгината.

При использовании белкового субстрата максимальная степень подавления составила 78% (при 10 мг/мл), поскольку оценить более концентрированный продукт было невозможно. Отмечали сходное снижение ингибирующей активности по мере разведения, однако некоторое подавление пепсина (28%) регистрировали даже при концентрации 1 мг/мл. Это свидетельствует о незначительных преимуществах субстратной защиты препарата Гавискон Адванс для низкомолекулярных белков в сравнении с частицами коллагеновых белков больших размеров. Альтернативной версией различий в результатах двух методик может быть следствие различий значений рН субстрата (2,2 и 2,0).

В ходе всех экспериментов применяли позитивный контроль. Пепстатин, часто используемый ингибитор пепсина, включен в постоянной концентрации 2,5 µг/мл (1,7 µмоль), что, по меньшей мере, вдвое превышало количество пепсина в мо­лярном выражении. Среднее значение показателя подавления активности пеп­сина при воздействии пепстатина составило 97,4 (6,2)% в N-терминальной пробе (n=126) и 94,8 (4,2)% — в азоколл-пробе (n=26).

Гавискон Адванс в разведениях 1:5–1:20 подавлял активность пепсина в человеческом желудочном соке по результатам азоколл-пробы (рис. 3).

Рис. 3

Подавление активности пепсина человеческого желудочного сока под воздействием препарата Гавискон Адванс. Процентный показатель подавления активности представлен в виде функции активной концентрации альгината. Данные усредненные, n=10

Выявлено дозозависимое снижение эффекта подавления активности пепсина человеческого желудочного сока от максимальной (полной) при концентрации альгината 20 мг/мл до 85% — при концентрации альгината 5 мг/мл. Особо отмечено, что уклон дозозависимой кривой существенно менее выражен для человеческого желудочного сока в сравнении со свиным пепсином. Это может быть обусловлено более сложным составом смеси изоэнзимов пепсина, содержащихся в желудочном соке.

Диффузия пепсина

38% ожидаемого количества пепсиновой дозы выявлено в фазе получения по истечении 30 мин. Количество пепсина, достигающего фазы получения, уменьшалось при воздействии препарата Гавискон Адванс (рис. 4).

Рис. 4

Появление диффундировавшего пепсина в камере-приемнике в виде функции времени под воздействием препарата Гавискон Адванс. Данные усредненные, n=8–16

В неразбавленной версии препарат проявил способность замедлять диффузию пепсина в среднем на 53 (8,0)% (n=16) после 30-минутного воздействия, независимо от применяемой дозы (0,05 мл — 57%; 0,1 мл — 49%; 0,2 мл — 54%). Анализ AUC диффузии после 30-минутного воздействия подтверждает статистическую достоверность эффекта препарата (р<0,001; 759,5 против 320,1). Препарат в разведении (1:5–1:10) также продемонстрировал способность к замедлению диффузии пепсина в сравнении с контролем со средним значением 82 (2,6)% (n=8). Анализ AUC диффузии после 30-минутного периода воздействия подтвердил статистическую достоверность результатов в сравнении с контролем (р<0,001; 759,5 против 138,3) и неожиданно в сравнении с неразбавленной версией препарата (р<0,01; 320,1 против 138,3). Препарат в разведении 1:12 и выше не проявлял какого-либо существенного воздействия на диффузию пепсина.

Предполагают, что Гавискон Адванс воздействует на диффузию пепсина посредством двух механизмов. Во-первых, препарат обеспечивает образование физического барьера, препятствующего диффузии через искусственную мембрану, и чем выше вязкость этого барьера, тем выше его эффективность. Во-вторых, препарат при умеренном разведении способен воздействовать на вязкость небольшого объема раствора пепсина в камере-­доноре и таким образом замедлять доступ пепсина к мембране. В разведении 1:5–1:10 эффективно действуют оба фактора, в то время как при использовании неразведенной версии препарата проявлялись лишь физические барьерные функции. В разведении 1:12 и выше прекращали действовать оба фактора, что может служить объяснением неспособности препарата замедлять диффузию в указанной версии.

Диффузия желчных кислот

Гавискон Адванс проявил существенную способность (р<0,05) замедлять диффузию 4 желчных кислот после 30-минутного тестирования (рис. 5).

Рис. 5

Появление диффундировавших желчных кислот в камере-приемнике в виде функции времени под воздействием препарата Гавискон Адванс. Исследуемые желчные кислоты: (а, б) ТХК — таурохолевая кислота — при рН=2 и рН=5; (в) ГХК — гликохолевая кислота — при рН=5 и (г) ХК — холевая кислота — при рН=5. Данные усредненные, n=6

Анализ AUC диффузии гидрат таурохолевой кислоты натриевой соли при уровне рН=2 свидетельствует, что препарат существенно снижает ее диффузию (р<0,001; 2074 против 333,3), в том числе и в случае разведения желчной кислоты в растворе соляной кислоты с рН=5 (р=0,002; 1124 против 742,3). Другие две формы желчных кислот оценивали при рН=5, анализ AUC свидетельствует, что Гавискон Адванс существенно снижает диффузию гидроксихолевой (р<0,001; 496,6 против 120,5) и холевой кислоты (р<0,001; 826,7 против 478,4).

Позитивный контроль с применением холестирамина резина (20 мг/мл) — часто применяемого биндера желчных кислот — подтвердил статистически достоверное снижение (р<0,05) скорости диффузии при всех вариантах тестирования трех видов желчных кислот.

Адсорбция пепсина и желчных кислот из рефлюксата

При исследовании 5 мл стимулированного желудочного рефлюксата, содержащего 1 ммоль желчной кислоты или 1 мг/мл пепсина, Гавискон Адванс демонстрировал способность удалять практически все факторы агрессии (табл. 1).

Более высокие показатели отмечены для конъюгированных желчных кислот (гидрат таурохолевой кислоты натриевой соли и гидроксихолевой кислоты) и пепсина, для неконъюгированных желчных кислот отмечали более выраженный разброс данных (холевой кислоты и дезокисхолевой кислоты).

Количество факторов агрессии, адсорбированных при помощи рафта, обратно пропорционально объему стимулированного желудочного рефлюксата. При увеличении объема рефлюксата отмечали снижение удельного веса адсорбированного пепсина — при объеме рефлюксата 50 мл адсорбировалось 40% пепсина.

Холестирамина резин (20 мг/мл) применяют в качестве позитивного контроля связывания желчных кислот, экспериментальные данные свидетельствуют о полной адсорбции всех типов желчных кислот из 5 мл стимулированного желудочного рефлюксата.

Без воздействия рафта (при наличии лишь фильтровальной бумаги) в процессе фильтрации в составе стимулированного желудочного рефлюкса сохранялось 100% исходного количество пепсина. Контрольные опыты свидетельствуют, что наличие рафта не влияет на объем фильтрующегося рефлюксата.

Множественные рефлюксные события

Гавискон Адванс применяют у пациентов с ГЭРБ и множественными рефлюксами в течение эффективного действия рафта (до 4 ч). Исследовали 10 образцов стимулированных желудочных рефлюксатов объемом 5 мл, содержащих либо пепсин, либо желчные кислоты, с определением количества факторов агрессии, адсорбированных рафтом.

Абсолютно все количество пепсина в образце первого рефлюксного события было адсорбировано рафтом, в то же время каждое последующее рефлюксное событие сопровождалось некоторым снижением адсорбирующей способности рафта (табл. 2).

Похожую картину наблюдали в опытах с желчными кислотами, в ходе которых все конъюгированные желчные кислоты (гидрат таурохолевой кислоты натриевой соли и гидроксихолевая кислота) были адсорбированы из первого рефлюкса с небольшим снижением степени адсорбции с каждым последующим рефлюксным эпизодом. Приблизительно половина желчных кислот адсорбирована из рефлюксного содержимого десятого эпизода (см. табл. 2).

В то же время холестирамин резин продемонстрировал более продолжительную способность к адсорбции желчных кислот (рис. 6).

Рис. 6

Снижение содержания желчных кислот и пепсина в стимулированных рефлюксах под воздействием препарата Гавискон Адванс. Представлены данные процентного содержания желчных кислот и пепсина в каждых последующих 5 мл рефлюксата, адсорбированных под воздействием препарата Гавискон Адванс в сравнении с позитивным контролем (холестирамин). Данные усредненные, n=6

Не выявлено различий между профилями какой-либо из желчных кислот или пепсина, что свидетельствует о широком спектре свойств препарата Гавискон Адванс в препятствии проникновения факторов агрессии в порцию рефлюксата, поступающую в пищевод (см. рис. 6).

Обсуждение

Существующие фармакотерапевтические подходы к лечению пациентов с ГЭРБ преимущественно направлены на подав­ление кислотности желудочного содержимого. Вместе с тем в настоящее время хорошо изучена роль не-солянокислых компонентов, в частности пепсина и желчных кислот, в развитии повреждений слизистой оболочки пищевода.

Эффект препарата Гавискон Адванс обусловлен местным действием, направленным на подавление рефлюкса в целом, однако в ходе данного исследования изучены более специфические свойства препарата в отношении пепсина и желчных кислот.

Результаты исследования с использованием двух различных колориметрических проб четко продемонстрировали, что препарат способствует подавлению активности пепсина in vitro. Указанные две методики различаются по используемым субстратам и обе имеют клиническую релевантность. В N-терминальной пробе утилизируется белковый субстрат — сукцинил альбумин. Альбумин — распространенный компонент клеток и плазмы крови, кроме того белок в целом обеспечивает работу клеточной мембраны (например ионных каналов, рецепторов). В азоколл-пробе утилизируется коллагеновый субстрат, который имеет особое отношение к пищеводной модели. Коллаген — основной компонент базальной мембраны слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта, который подвергается разрушению при ульцерации. Лизис коллагена под воздействием пепсина, таким образом, способствует тяжелым повреждениям слизистой оболочки пищевода.

В ходе работы продемонстрирована способность разведенного раствора препарата Гавискон Адванс обеспечивать полное подавление активности пепсина в азоколл-пробе и приблизительно на 75% — в N-терминальной пробе. Тест с наименьшей степенью разведения (1:5) эквивалентен 10 мл дозы в 50 мл желудочного объема, наибольшая степень разведения (1:100) соответствует 10 мл дозы в 1 л желудочного объема, что ниже реальных терапевтических уровней. В ходе исследования продемонстрирован выраженный дозозависимый эффект, не имеющий отношения к колебаниям рН под воздействием препарата, однако специфично коррелирующий с подавлением активности ферментов и/или с защитой субстрата.

Ранее представлены данные о способности альгината, активного ингредиента препарата Гавискон Адванс, подавлять активность пепсина (Strugala V. et al., 2005), равно как и карбопола (Foster S.N. et al., 1994) — неактивного компонента. По-видимому, выраженные пепсинингибирующие свойства препарата Гавискон Адванс могут быть обусловлены двойным пепсинингибирующим эффектом вследствие синергетического взаимодействия.

Любопытно, что способность препарата подавлять активность пепсина продемонстрирована при исследовании человеческого желудочного сока. В действительности способность подавлять активность желудочного сока была значительно более выражена в сравнении с таковой по отношению к свиному пепсину в ходе проведения азоколл-пробы. Человеческий желудочный сок — сложная смесь нескольких типов различных изоферментов пепсина (пепсин 1, 3а, 3b, 3с и 5), для каждого из которых есть свой субстрат и оптимальный уровень рН, в частности изофермент пепсина 1 расщепляет преимущественно коллаген (Allen A. et al., 1990). С учетом данных особенностей пепсина in vivo можно предположить, что Гавискон Адванс имеет более выраженное воздействие на компонент смеси пепсин 1, по сравнению с пепсином 3b.

Даже небольшой слой рафта препарата Гавискон Адванс существенно замедляет диффузию пепсина и желчных кислот. В исследовании с использованием диффузионной камеры Франца отмечено уменьшение содержания пепсина в рефлюксате, достигающего плоскоклеточного эпителия пищевода, приблизительно в половину. Препарат также эффективно снижает степень диффузии желчных кислот, в том числе таурохолевой, гликохолевой и холевой кислот.

Использование механизма действия «плавучего плота» у препарата Гавискон Адванс позволило продемонстрировать возможность адсорбции из рефлюксата пепсина и желчных кислот. И хотя объем рефлюксата в каждом рефлюксном эпизоде неизвестен, предположительно он относительно небольшой — около 5 мл (Rhee P.L. et al., 2002; Sifrim D., 2005). Показано, что в 5 мл рефлюксата с помощью рафта препарата Гавискон Адванс может быть полностью нейтрализовано все количество пепсина и желчных кислот, что предупреждает поступление факторов агрессии в пищевод. Даже после повторных рефлюксных эпизодов один и тот же рафт демонстрировал способность адсорбировать значительное количество факторов агрессии из рефлюксата.

Поскольку степень повреждения пищевода вследствие воздействия пепсина является дозозависимой (Johnson L.F., Harmon J.W., 1986; Tobey N.A. et al., 2001), а также существует вероятность порогового уровня повреждения вследствие воздействия желчных кислот, любое уменьшение количества факторов агрессии, достигающих слизистой оболочки пищевода, будет иметь значительный терапевтический эффект в отношении патогенеза заболевания, клинического течения и самочувствия пациента.

Отметим, что Гавискон Адванс не воздействует на нормальные физиологические процессы. Пепсин и желчные кислоты — жизненно важные компоненты пищеварительного процесса, имеющие ключевое значение для инициальной фазы расщепления пищи, кроме того указанные факторы обладают бактерицидными свойствами. Действие препарата направлено лишь на патологические эффекты пепсина и желчных кислот (и соляной кислоты) в отношении слизистой оболочки пищевода, тем самым принципиально отличаясь от других фармакотерапевтических подходов при лечении пациентов с ГЭРБ, воздействующих сугубо на факторы желудочной среды, в частности, с применением ингибиторов протонной помпы и блокаторов Н₂-рецепторов.

Выводы

Представленные в работе экспериментальные данные свидетельствуют о способности препарата Гавискон Адванс целенаправленно адсорбировать из рефлюксата пепсин и желчные кислоты, а также ограничивать диффузию указанных повреждающих агентов. Это позволяет рассматривать Гавискон Адванс в качестве препарата, снижающего агрессивность рефлюксата и эффективно защищающего слизистую оболочку пищевода. Кроме того, препарат обладает выраженным воздействием на ферментативную активность пепсина, демонстрируя, таким образом, наличие дополнительного эффекта в предупреждении повреждения пищевода при ГЭРБ.

Фармакологический эффект альгинатсодержащего антирефлюксного препарата Гавискон Адванс проявляется в подав­лении рефлюкса в целом и нейтрализации не только действия соляной кислоты в желудке, но также пепсина и желчных кислот — основных факторов агрессии и повреждения слизистой оболочки пищевода при ГЭРБ.

Список использованной литературы

• Allen A., Hutton D.A., Leonard A.J. et al. (1990) Pepsins. In: Wallace J.L. Endogenous mediators of gastrointestinal diseases.CRC Press: 53–69.
• Boni L., Benevento A., Shimi S.M., Cus­chieri A. (2006) Free radical production in the esophago-gastro-duodenal mucosa in response to acid and bile. Dis. Esophagus, 19(2): 99–104.
• Chatfield S. (1999) A comparison of the efficacy of the alginate preparation, Gaviscon Advance, with placebo in the treatment of gastro-duodenal reflux disease. Curr. Med. Res. Opin., 15(3): 152–159.
• Dettmar P.W., Hampson F.C., Taubel J. et al. (2007) The suppression of gastro-oesophageal reflux by alginates. Int. J. Clin. Pract., 61(10): 1654–1662.
• Dettmar P.W., Sykes J., Little S.L., Bryan J. (2006) Rapid onset of effect of sodium alginate on gastro-oesophageal reflux compared with ranitidine and omeprazole, and relationship between symptoms and reflux episodes. Int. J. Clin. Pract,. 60(3): 275–283.
• Dvorak K., Payne C.M., Chavarria M. et al. (2007) Bile acids in combination with low pH induce oxidative stress and oxidative DNA damage: relevance to the pathogenesis of Barrett’s oesophagus. Gut, 56(6): 763–771.
• Fein M., Peters J.H., DeMeester T.R. (2007) Carcinogenesis in reflux disease — in search for bile-specific effects. Microsurgery, 27(8): 647–650.
• Foster S.N., Pearson J.P., Hutton D.A. et al. (1994) Interaction of polyacrylates with porcine pepsin and the gastric mucus barrier: a mechanism for mucosal protection. Clin. Sci. (Lond.), 87(6): 719–726.
• Goldberg H.I., Dodds W.J., Gee S. et al. (1969) Role of acid and pepsin in acute experimental esophagitis. Gastroenterology, 56(2): 223–230.
• Gotley D.C., Morgan A.P., Ball D. et al. (1991) Composition of gastro-oesophageal refluxate. Gut, 32(10): 1093–1099.
• Hampson F.C., Farndale A., Strugala V. et al. (2005) Alginate rafts and their characterisation. Int. J. Pharm., 294(1–2): 137–147.
• Hemmink G.J., Bredenoord A.J., Weusten B.L. et al. (2008) Esophageal pH-impe­dance monitoring in patients with therapy-resistant reflux symptoms: ‘on’ or ‘off’ proton pump inhibitor? Am. J. Gastroenterol., 103(10): 2446–2453.
• Hutton D.A., Allen A., Pearson J.P. et al. (1986) Separation of pepsin in human gastric juice: analysis of proteolytic and mucolytic activity. Biochem. Soc. Trans., 14: 735.
• Jenkins G.J., Cronin J., Alhamdani A. et al. (2008) The bile acid deoxycholic acid has a non-linear dose response for DNA damage and possibly NF-kappaB activation in oesophageal cells, with a mechanism of action involving ROS. Mutagenesis, 23(5): 399–405.
• Johnson L.F., Harmon J.W. (1986) Experimental esophagitis in a rabbit model. Clinical relevance. J. Clin. Gastroenterol., 8 Suppl. 1: 26–44.
• Johnston N., Dettmar P.W., Bishwokarma B. et al. (2007) Activity/stability of human pepsin: implications for reflux attributed laryngeal disease. Laryngoscope, 117(6): 1036–1039.
• Kauer W.K., Peters J.H., DeMeester T.R. et al. (1997) Composition and concentration of bile acid reflux into the esophagus of patients with gastroesophageal reflux disease. Surgery, 122(5): 874–881.
• Koek G.H., Vos R., Sifrim D. et al. (2005) Mechanisms underlying duodeno-gastric reflux in man. Neurogastroenterol. Motil., 17(2): 191–199.
• Nehra D., Howell P., Williams C.P. et al. (1999) Toxic bile acids in gastro-oesophageal reflux disease: influence of gastric acidity. Gut, 44(5): 598–602.
• Rhee P.L., Liu J., Puckett J.L., Mittal R.K. (2002) Measuring esophageal distension by high-frequency intraluminal ultrasound probe. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol., 283(4): G886–G892.
• Roman S., Pétré A., Thépot A. et al. (2007) Downregulation of p63 upon exposure to bile salts and acid in normal and cancer esophageal cells in culture. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol., 293(1): G45–G53.
• Salmo J.A., Lehto V.P., Myllärniemi H.S., Kivilaakso E.O. (1990) Morphological alterations in tryptic esophagitis: an experimental light microscopic and scanning and transmission electron microscopic study in rabbits. J. Surg. Res., 49(1): 14–17.
• Sifrim D. (2005) Relevance of volume and proximal extent of reflux in gastro-oesophageal reflux disease. Gut, 54(2): 175–178.
• Strugala V., Kennington E.J., Campbell R.J. et al. (2005) Inhibition of pepsin activity by alginates in vitro and the effect of epimerization. Int. J. Pharm., 304(1–2): 40–50.
• Ten Kate R.W., Tuynman H.A., Festen H.P. et al. (1988) Effect of high dose omeprazole on gastric pepsin secretion and serum pepsinogen levels in man. Eur. J. Clin. Pharmacol., 35(2): 173–176.
• Tamhankar A.P., Peters J.H., Portale G. et al. (2004) Omeprazole does not reduce gastroesophageal reflux: new insights using multichannel intraluminal impedance technology. Gastrointest. Surg., 8(7): 890–897, discussion 897–898.
• Tobey N.A., Hosseini S.S., Caymaz-Bor C. et al. (2001) The role of pepsin in acid injury to esophageal epithelium. Am. J. Gastroenterol., 96(11): 3062–3070.
• Tselepis C., Morris C.D., Wakelin D. et al. (2003) Upregulation of the oncogene c-myc in Barrett’s adenocarcinoma: induction of c-myc by acidified bile acid in vitro. Gut, 52(2): 174–180.
• Vela M.F., Camacho-Lobato L., Srinivasan R. et al. (2001) Simultaneous intraesophageal impe­dance and pH measurement of acid and nonacid gastroesophageal reflux: effect of omeprazole. Gastroenterology, 120(7): 1599–606.
• Will P.C., Allbee W.E., Witt C.G. et al. (1984) Quantification of pepsin A activity in canine and rat gastric juice with the chromogenic substrate azocoll. Clin. Chem., 130(5): 707–711.
• Zhang T., Zhang F., Han Y. et al. (2007) A rat surgical model of esophageal metaplasia and adenocarcinoma-induced by mixed reflux of gastric acid and duodenal contents. Dig. Dis. Sci., 52(11): 3202–3208.

Оригинальная статья
«The role of an alginate suspension
on pepsin and bile acids — key agressors
in the gastric refluxate.
Does this have implications for the treatment
of gastro-oesophageal reflux disease?»,
опубликованная в «Journal of Pharmacy
and Pharmacology», 61: 1021–1028,
предоставлена фармацевтической
компанией «Реккитт Бенкизер».

____________
* В Украине зарегистрирован в следующих формах: Гавис­кон^® мятная суспензия, Гавискон^® мятные таблетки, Гавис­кон^® Двойного действия (таблетки жевательные), Гавискон^® Двойного действия (суспензия оральная) и Гавискон^® Форте мятная суспензия. Препарат Гавискон Адванс в форме суспензии, рассмотренный в оригинальной статье, по составу действующих веществ аналогичен препарату Гавис­кон^® Форте мятная суспензия — Прим. ред.