Андрей Смирнов
Время чтения: ~6 мин.
Просмотров: 0

Гепарин распространение в природе

Краткая история открытия

В организме гепарин синтезируется в печени, что было обнаружено еще при первом «знакомстве» с этим гликозаминогликаном, поэтому название происходит от древне-греческого слова «ἧπαρ», что значит – печень. Открыт естественный антикоагулянт  на заре 20 века (1916 г) самым случайным образом и отнюдь не мастистым ученым. Первым противосвертывающие свойства гепарина заметил медик-практикант, изучающий функции тромбоцитарных факторов. Звали студента Джей Маклин. Ожидая от неизвестного вещества коагуляционных способностей, ускоряющих процесс свертывания, ученик профессора У. Хауэлла с удивлением заметил, что гепар-фосфатиды печени и сердца, наоборот, препятствуют образованию сгустка.

Результат наблюдений любознательного студента не пропал даром, он был опубликован и открыт для широкого круга исследователей в этой области.

Синтезом гепарина в организме по большей части занимаются тучные клетки, скопления которых населяют многие ткани и в первую очередь – печеночную. В качестве субстрата будущего антикоагулянта используется глюкоза (С6Н12О6) и неорганический сульфат (SO3–).

Прочие функции

  • Пробирки, вакутейнеры и капиллярные пробирки, в которых в качестве антикоагулянта используется литиевая соль гепарина (литиевый гепарин), обычно помечаются зелеными наклейками и зелеными крышками. Гепарин имеет преимущество перед ЭДТА в том, что он не влияет на уровни большинства ионов . Однако уровни ионизированного кальция могут быть снижены, если концентрация гепарина в образце крови слишком высока. Однако гепарин может мешать проведению некоторых иммуноанализов . Поскольку обычно используется гепарин лития, невозможно определить уровень лития человека из этих пробирок; для этой цели используются вакутейнеры с голубым (и темно-зеленым) верхом, содержащие гепарин натрия .
  • Оксигенаторы крови, покрытые гепарином , доступны для использования в аппаратах искусственного кровообращения . Помимо прочего, считается, что эти специализированные оксигенаторы улучшают общую биосовместимость и гомеостаз хозяина, обеспечивая характеристики, аналогичные характеристикам нативного эндотелия.
  • Сайты связывания ДНК на РНК-полимеразе могут быть заняты гепарином, предотвращая связывание полимеразы с промоторной ДНК. Это свойство используется в ряде молекулярно-биологических анализов.
  • Обычные диагностические процедуры требуют ПЦР- амплификации ДНК пациента, которая легко извлекается из лейкоцитов, обработанных гепарином. Это создает потенциальную проблему, так как гепарин может быть экстрагирован вместе с ДНК, и было обнаружено, что он мешает реакции ПЦР на уровне всего 0,002 Ед в реакционной смеси объемом 50 мкл.
  • Гепарин использовался как смола для хроматографии , действуя как аффинный лиганд и как ионообменник . Его полианионная структура может имитировать нуклеиновые кислоты, такие как ДНК и РНК, что делает его полезным для очистки белков, связывающих нуклеиновые кислоты, включая ДНК и РНК-полимеразы и факторы транскрипции . Специфическая аффинность гепарина к VSV-G , гликопротеину вирусной оболочки, часто используемому для псевдотипирования ретровирусных и лентивирусных векторов для генной терапии , позволяет использовать его для последующей очистки вирусных векторов.

Побочные эффекты

Серьезным побочным эффектом гепарина является гепарин-индуцированная тромбоцитопения (HIT), вызванная иммунологической реакцией, которая делает тромбоциты мишенью иммунологического ответа, что приводит к деградации тромбоцитов, что вызывает тромбоцитопению. Это состояние обычно исчезает при прекращении приема, и в целом его можно избежать с помощью синтетических гепаринов. Кроме того, доброкачественная форма тромбоцитопении связана с ранним применением гепарина, которая проходит без отмены гепарина.

Известны два негеморрагических побочных эффекта лечения гепарином. Во-первых, это повышение уровня аминотрансферазы в сыворотке крови, о котором сообщалось у 80% пациентов, получающих гепарин. Это нарушение не связано с нарушением функции печени и исчезает после отмены препарата. Другое осложнение — гиперкалиемия , которая возникает у 5-10% пациентов, получающих гепарин, и является результатом гепарин-индуцированной супрессии альдостерона. Гиперкалиемия может появиться в течение нескольких дней после начала терапии гепарином. Реже побочные эффекты — алопеция и остеопороз могут возникать при длительном применении.

Как и в случае со многими лекарствами, передозировка гепарина может быть фатальной. В сентябре 2006 года гепарин получил всемирную огласку, когда трое недоношенных новорожденных умерли после того, как им по ошибке сделали передозировку гепарина в больнице Индианаполиса.

Противопоказания

Гепарин противопоказан людям с риском кровотечения (особенно людям с неконтролируемым артериальным давлением, заболеванием печени и инсультом), тяжелым заболеванием печени или тяжелой гипертензией.

Антидот гепарина

Сульфат протамина был назначен для противодействия антикоагулянтному эффекту гепарина (1 мг на 100 единиц гепарина, введенных в течение последних четырех часов). Его можно использовать при передозировке гепарина или для отмены эффекта гепарина, когда он больше не нужен.

Физиологическая функция

Нормальная роль гепарина в организме неясна. Гепарин обычно хранится в секреторных гранулах тучных клеток и высвобождается только в сосудистую сеть в местах повреждения тканей. Было высказано предположение, что главной целью гепарина является защита таких участков от проникновения бактерий и других посторонних материалов, а не антикоагуляции. Кроме того, это наблюдается у многих очень разных видов, в том числе у некоторых беспозвоночных, у которых нет подобной системы свертывания крови. Это высокосульфатированный гликозаминогликан. У него самая высокая плотность отрицательного заряда среди всех известных биологических молекул .

Эволюционное сохранение

В дополнение к тканям крупного рогатого скота и свиней, из которых обычно экстрагируют гепарин фармацевтического качества, он также был извлечен и охарактеризован из:

  1. Турция
  2. Кит
  3. Дромадер верблюд
  4. Мышь
  5. Люди
  6. Омар
  7. Пресноводные мидии
  8. Моллюск
  9. Креветка
  10. Мангровый краб
  11. Песчаный доллар
  12. Атлантический лосось
  13. Рыба-зебра

Биологическая активность гепарина у видов 6–11 неясна и еще раз подтверждает идею о том, что основная физиологическая роль гепарина — не антикоагулянт. Эти виды не обладают какой-либо системой свертывания крови, аналогичной той, которая присутствует у видов, перечисленных 1–5. Приведенный выше список также демонстрирует высокую эволюционную консервативность гепарина , при этом молекулы схожей структуры продуцируются широким кругом организмов, принадлежащих к разным типам .

Химические свойства

Гепарин расщепляется специфическими
ферментами, которые могут катализировать
гидролиз отдельных гликозидных связей
(гидролазы), элиминирование заместителя
из положения С4остатка уроновой
кислоты с образованием 4,5-ненасыщенной
уроновой кислоты(лиазы)или
десульфатирование в кислотной среде
(в первую очередь у атомов N)(сульфатазы).

Методы определения гепарина основаны
на колориметрировании продуктов его
деструкции: уроновых кислот (с карбазолом,
по Дише), гексозаминов (метод
Эльсона – Моргана) или нейтральных
сахаров (с антроновым реактивом) в
составе гепарина после их осаждения с
помощью N-ацетилпиридинийхлорида
или выделения методами ионообменной
хроматографии.

Применение ампул для других болезней

Можно использовать Гепарин для лечения тромбоза легочной артерии. Для этого вводят препарат капельно. Начальная доза 40 000 ЕД. Длится процедура около 6 часов. После нее можно сделать внутримышечные инъекции по 40 000 ЕД за один день.

Если у пациента венозный тромбоз, тогда врачи назначают по 20 000 ЕД Гепарина. Делают инъекцию внутривенным способом. После этого можно ввести еще 60 000 ЕД, но только под присмотром врача и под контролем свертываемости крови.

Гепарин будет действовать на тромб и на свойства крови. Лекарство не даст сосудам сужаться и приостановит заболевание.

Специалисты отметили, что за несколько дней до окончания терапии Гепарином нужно давать пациенту антикоагулянты. Их прием будет продолжаться еще некоторое время после прекращения терапии Гепарином.

Если пациент хочет провести профилактику тромбоэмболии, тогда врач назначает подкожную инъекции в дозе 5 000 ЕД два раза в сутки. Такую процедуру можно делать и до операции, и после. Действие препарата сохраняется на 12 часов.

Можно использовать Гепарин в момент переливания крови. Донору обычно вводят препарат в дозе 7000 ЕД. После введения процесс свертывания будет замедлен.

В момент лечения врач должен обязательно брать пробы на свертываемость крови. Такие анализы нужно сдавать каждый 2 дня в период терапии Гепарином.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации