Агонисты – антагонисты опиоидных рецепторов. Фармакологическая группа — Опиоиды, их аналоги и антагонисты

Агонисты опиоидных рецепторов

Тема Анальгетики

Боль играет в организме как положительную, так и отрицательную роль.

1) Боль – сигнал об опасности; это команда к функциональной перестройке организма от состояния покоя к состоянию активной деятельности, направленной на устранение фактора, вызывающего болевые ощущения.

2) Боль часто мучительна, ухудшает общее состояние организма, снижает работоспособность, ухудшает течение патологического процесса. Если организм не имеет возможности избавиться от мощной боли, то она представляет угрозу жизни, т.к. в жизненно-важных системах организма могут произойти необратимые изменения (болевой шок).

Пути проведения боли:

Боль воспринимается специфическими периферическими рецепторами (ноцицептивными), которые находятся во всех тканях организма (кожа, мышцы, суставы, внутренние органы, сосуды и др.)

Причиной боли могут быть:

1. Внешние раздражители (механические, термические, химические)

2. Эндогенные вещества (гистамин, брадикинин, простагландины – ПГ, серотонин)

По афферентным волокнам болевые импульсы поступают в спинной мозг, затем в вышележащие отделы (продолговатый, средний мозг, РФ, гипоталамус, таламус, КБП). Импульсы проецируются в определенный участок коры, который соответствует тому органу, который раздражается.

Совместное взаимодействие всех структур приводит к восприятию и оценке боли, а также соответствующей поведенческой и вегетативным реакциям.

В ЦНС также имеется антиноцицептивная (противоболевая) система. Это комплекс структур, которые оказывают нисходящее тормозное влияние на передачу болевых импульсов с афферентных волокон на спинной мозг. Данная система включает в себя опиоидные рецепторы и эндогенные пептиды: энкефалины и эндорфины. При сильном болевом ощущении происходит усиленный выброс энкефалинов и эндорфинов, которые возбуждают опиоидные рецепторы, и наблюдается болеутоляющее действие.

Выделены типы и подтипы опиоидных (опиатных) рецепторов, которые отличаются чувствительностью к эндогенным и экзогенным опиоидам, локализацией, и фармакологическими эффектами, наблюдаемыми при их активации. Есть 5 типов рецепторов, клиническое значение имеют 3 типа: δ – дельта, κ – капа, μ – мю.

Т.о. в организме параллельно существуют и взаимодействуют две противоположные системы – ноцицептивная (проводящая боль) и антиноцицептивная (подавляющая проведение и восприятие боли). Нарушение баланса между этими двумя системами в сторону активации ноцицептивной системы или подавления активности антиноцицептивной системы приводит к развитию хронического болевого синдрома.

Анальгетики – это лекарственные средства, обладающие способностью ослаблять или устранять чувство боли.

Болеутоляющее действие также могут оказывать препараты из различных фармакологических групп: средства для наркоза, местные анестетики, спазмолитические средства.

Основной эффект анальгетиков болеутоляющий, наступает в результате резорбтивного действия и в терапевтических дозах не сопровождается выключением сознания, угнетением других видов чувствительности, нарушением двигательной функции.

По механизму действия и фармакологическим свойствам анальгетики делятся на:

1. Опиоидные анальгетики

2. Неопиоидные анальгетики

I. ОПИОИДНЫЕ (НАРКОТИЧЕСКИЕ) АНАЛЬГЕТИКИ

Характеризуются следующими особенностями:

а) Препараты центрального действия с мощной анальгезирующей активностью; используются при состояниях сопровождающихся сильным болевым синдромом;

б) Оказывают специфическое влияние на ЦНС, вызывая эйфорию, наркоманию и абстиненцию.

Препараты данной группы могут быть природного, полусинтетического и синтетического происхождения.

Болеутоляющее действие опия (высохший на воздухе млечный сок незрелых головок снотворного мака) известно на протяжении многих веков.

Впервые морфин был выделен немецким фармакологом Фридрихом Сертюрнером из опиума в 1804 году. Именно Сертюрнер дал морфину его название по имени бога сновидений в греческой мифологии – Морфея, сына Гипноса, бога сна.

Из опия выделено 25 алкалоидов, относящиеся к двум химическим группам:

1. Производные фенантрена (морфин, кодеин)

2. Производные изохинолина (папаверин)

Основным алкалоидом опия является морфин. Выделен в чистом виде в 1806 году, синтезирован в 1952 г. Морфин в настоящее время получают из опия, т.к. это дешевле.

Фармакологические эффекты опиоидных средств связаны с их влиянием на опиоидные рецепторы, которые локализуются в ЦНС и в некоторых других органах. Наибольшее количество опиоидных рецепторов находится в областях мозга, связанных с проведением и восприятием боли (спинной мозг, ствол мозга, подкорковые структуры – таламус, гипоталамус, лимбическая система, КБП).

Опиоидные средства подразделяются на группы с учётом характера их действия на опиоидные рецепторы.

Классификация опиоидных средств:

1. Агонисты опиоидных рецепторов

2. Агонисты-антагонисты опиодных рецепторов

3. Частичные агонисты опиодных рецепторов

4. Вещества со смешанным механизмом действия

Агонисты опиоидных рецепторов

Возбуждают все типы опиоидных рецепторов.

МОРФИН (МНН)

МСТ КОНТИНУС (современный препарат морфина).

Фармакологические эффекты будут рассмотрены на примере Морфина.

I. Центральные эффекты:

1) Анальгезирующее действие включает следующие моменты:

а) Угнетается синаптическая передача болевого импульса на различных уровнях ЦНС, т.е. блокируется проведение боли от спинного мозга к подкорковым структурам и к КБП;

б) Уменьшается субъективно-эмоциональная оценка боли человеком и соответственно ответная реакция на боль.

Механизм анальгезирующего действия:

Морфин возбуждает опиоидные рецепторы ЦНС. В результате понижается возбудимость нервных клеток, воспринимающих болевые импульсы, а также активизируется нисходящие тормозные пути (т.е. активизируется эндогенная болеутоляющая система).

2) Угнетение дыхательного центра, (причина гибели при передозировке). Малые дозы понижают частоту дыхания, увеличивают глубину дыхания.

Большие дозы уменьшают частоту дыхания и глубину.

3) Угнетение кашлевого центра в продолговатом мозге.

4) Возбуждение центра vagus: брадикардия, потливость.

5) Седативные действия. При благоприятных условиях развивается неглубокий поверхностный сон.

6) Действие на рвотный центр. Малые дозы – возбуждение хеморецепторов пусковой зоны – тошнота, рвота. Большие дозы и повторное введение – прямое угнетающее действие на рвотный центр.

7) Возбуждение глазодвигательного центра – миоз.

8) Действие на центр теплорегуляции – понижение температуры тела.

II. Периферические эффекты:

Повышает тонус гладких мышц ЖКТ, спазмы сфинктеров, снижение перистальтики (запоры), задержка моче- и желчевыделения, повышение тонуса бронхов.

Механизм спазмогенного действия:

а) Повышение тонуса ПСНС (через vagus);

б) Прямое влияние на опиоидные рецепторы гладкомышечных органов.

Фармакокинетика

Морфин плохо всасывается из ЖКТ, разрушается в печени при первом же прохождении. Вводят парентерально (п/к, в/в), длительность действия 3-5 часов. В крови часть вещества связывается с белком, а часть циркулирует в свободном состоянии. Легко проходит через плаценту и выделяется с молоком матери. Конъюгаты выводятся с мочой.

Форма выпуска: ампулы.

ФЕНТАНИЛ (МНН)

Синтетическое вещество с мощным быстрым и коротким действием. По активности превосходит морфин в 100 и более раз. При в/в максимальный эффект развивается через 1-3 минуты и сохраняется 20-30 минут.

Часто применяется для нейролептанальгезии (разновидность общего обезболивания). Сильно угнетает дыхательный центр.

Форма выпуска: ампулы.

КОДЕИН (МНН)

Природный аналог морфина. Сильно угнетает кашлевой центр. Входит в состав комбинированных противокашлевых средств («ТЕРПИНКОД », «КОДЕЛАК ») и анальгезирующих препаратов («СОЛПАДЕИН »). По активности слабее морфина.

Форма выпуска: таблетки.

DHC-КОНТИНУС (МНН: ДИГИДРОКОДЕИН)

Активнее кодеина.

В США выпускается под названием «викодин». В сериале «Доктор Хаус» главный герой страдал зависимостью от этого препарата.

«ОМНОПОН »

Сумма алкалоидов опия, в которой 50% морфина и 50% алкалоидов. Обладает сильным спазмолитическим действием.

Форма выпуска: ампулы.

ПРОМЕДОЛ (МНН: ТРИМЕПЕРИДИН)

Синтетический препарат. Менее активен, чем морфин, но имеет меньше побочных эффектов, слабее спазмирует гладкие мышцы.

Форма выпуска: таблетки, ампулы.

Побочные эффекты (общие): обусловлены фармакологическими эффектами в отношении различных органов и тканей – брадикардия, тошнота, рвота, запоры, бронхоспазм, сонливость, задержка моче- и желчевыделения, аллергия, головные боли, потливость. Наиболее опасным является угнетение дыхания. При повторном применении: толерантность, лекарственная зависимость, абстиненция.

Учитывая многовековую историю применения опия и его алкалоидов лишь в 1973 г. экспериментально было доказано наличие в ЦНС мембранных рецепторов, названных «опиоидными». Немногим позже удалось обнаружить в организме и первое вещество, стимулирующее эндогенные опиоидные рецепторы, получившее название энкефалин (от слова «kephale » - голова). В настоящее время выделяют 3 семейства эндогенных опиоидов:

• эндорфины
• энкефалины
• динорфины.

Все эндогенные опиоидные пептиды образуются из белковых предшественников, продуцируемых в различных соотношениях в отделах нервной системы и периферических органах. При этом, наравне с подавлением боли, эндогенные опиоиды учавствуют в регуляции функций ЖКТ, желез внутренней секреции, сердца, высшей нервной деятельности и т.д. Биологические эффекты эндогенных опиоидов реализуются посредством стимуляции опиоидных рецепторов, локализованных, как в ЦНС, так и в периферических тканях. В настоящее время известно, по крайней мере, пять типов рецепторов:

• μ (мю) - рецепторы
• κ (каппа) - рецепторы
• δ (дельта) - рецепторы
• σ (сигма) - рецепторы
• ε (эпсилон) - рецепторы.

Каждый из этих типов имеет определенное местоположение и физиологическое значение (Таблица 16). Между тем, главная физиологическая задача опиоидных рецепторов заключается в поддержании адекватной антиноцицепции посредством подавления функций ноцицептивной системы.

Эти рецепторы были обнаружены в 1973 г. по скоплению меченого морфина и морфиноподобных веществ в определенных областях спинного и головного мозга, участвующих в передаче НЦ информации и формирующих болевую чувствительность, эмоционально-вегетативные реакции и подавляющих болевой сигнал. Это: желатинозная субстанция спинного мозга, гипоталамус, лимбические структуры и кора мозга, ретикулярная формация, ЦСОВ. Минимальная концентрация опиатных рецепторов (ОР) была обнаружена в соматосенсорных зонах коры головного мозга, максимальная - во фронтальных и лимбических структурах мозга. Опиатные рецепторы неоднородны, различают: мю-рецепторы, с которыми соединяются морфиноподобные вещества; дельта-рецепторы, тропные к энкефалинам; каппа-рецепторы, лиганды которых производные бензоморфанов;сигма-рецепторы и их лиганды фенилциклидины. Выделяют ещё и ипсилон-рецепторы. Мю-рецепторы разделяют на мю-1 и мю-2 - они локализованы в желатинозной субстанции спинного мозга, ядрах ствола мозга, гипоталамусе, таламусе, в соматосенсорных зонах коры. Дельта-рецепторов много в лимбических структурах, перегородке, гипоталамусе. Здесь же локализованы и их лиганды -мет и лейэнкефалины. Каппа-рецепторы (каппа-1 и каппа-2) содержаться в желатинозной субстанции, ЦСОВ, гипоталамусе, коре мозга.

Опиатные рецепторы – это определенный тип белка, обнаруженного в головном мозге, спинном мозге и в желудочно-кишечном тракте. Такие препараты как морфин, героин или кодеин связываются с этимим рецепторами в мозге, чтобы уменьшить чувство боли. Эти препараты также могут вызывать сильнейшее чувство эйфории, в результате воздействия на опиатные рецепторы.

Опиатные рецепторы, повидимому составляют самую представительную рецепторную группу АНЦ системы. Кроме этой группы рецепторов к АНЦ системе причисляют еще несколько групп:

1. Серотонинэргические рецепторы. Расположены в зоне ядер шва, фронтальной зоне коры, перегородки, ретикулярной формации, гипоталамусе.

2. Холинэогические рецепторы, сходные по природе своего аналгетического действия с серотонинэргическими.

3. ГАМК-эргические рецепторы представлены в постсинаптических мембранах нейронов головного мозга и пресинаптических мембранах спинного мозга. Ноцицептивное воздействие сопровождается повышением уровня ГАМК и угнетением ферментативной инактивации в структурах переднего мозга. Введение ГАМК-позитивных препаратов вызывает аналгезию.

4. Весьма активны адренэргические механизмы АНЦ.

При сильном болевом воздейтвии активируются зоны гипоталамуса и возбуждаются адренэргичские механизмы, что и приводит к блокаде болевой чувствительности с последующим вовлечением опиатной системы. Считают, что периферическая катехоламиновая система подавляет, а центральная активирует механизмы АНЦ. Активация центральных адренэргических механизмов эфедрином вызывает аналгезию, а их блокада резерпином - снимает аналгезию. Активация дофаминергической системы усиливает морфинную анестезию, а снижение уровня дофамина уменьшает аналгезирующий эффект. Все рецепторные устройства представляют интерес и имеют значение лишь постольку, поскольку на них воздействуют определенные химические агенты, что приводит к модуляции НЦ сигналов, что собственно и составляет суть функционирования АНЦ системы. Все эти вещества можно разделить по тропизму к тем или иным рецепторам, хотя не всегда удается доказать строгую специфичность различных агентов по отношению к определенному типу рецепторов.

Морфин и кодеин - два активных ингредиента морфия. Морфин был очищен в XIX веке и стал широко применяться в медицине. Механизм действия морфина на мозг довольно хорошо изучен благодаря тому, что было синтезировано вещество налоксон, которое является специфическим антагонистом морфина. Сам по себе налоксон неактивен, но действие введенного на его фоне морфина не проявляется. То, что налоксон имеет химическую структуру, похожую на морфин, и является его специфическим антагонистом, предполагает наличие на мембране специфических для морфина рецепторов. Использование меченого налоксона показало его специфическое связывание на рецепторах нейронов областей мозга, имеющих отношение к боли. Из мозга голубей было выделено вещество, получившее название энкефалин (т. е. морфин мозга), обладающее свойством морфина. В дальнейшем были открыты другие опиоиды мозга. Эту группу веществ в целом называют эндорфинами.

В настоящее время установлено, что синтез нейропептидов состоит в образовании относительно больших пептидов-предшественников, из которых после завершения трансляции выщепляются протеазами соответствующие нейропептиды. В состав такого пептида-предшественника входят обычно несколько последовательностей нейропептидов, а также так называемая сигнальная последовательность, способствующая миграции предшественника в цитоплазме клетки, после того как его синтез закончился на мембранах эндоплазматического ретикулума. В настоящее время известны следующие нейропептиды:

1) опиоидные пептиды - энкефалины, эндорфины, динорфины;

2) тахикинины - вещество Р, нейрокинин А, нейромедин К;

3) нейротензин;

4) вазоактивный интестинальный полипептид;

5) соматостатин;

6) холицистокинин;

7) нейропептид Y;

8) гастрин;

9) вазопрессин;

10) окситоцин;

11) бомбезин;

12) тиротропин;

В этот раз речь пойдет о маленьких хитрых молекулах пептидах, которые играют важную роль в жизни организма — приносят радость и облегчают боль.

Что за пептиды такие

Пептиды — это маленькие молекулы, которые состоят из нескольких остатков аминокислот. Размер — единственное, что отличает пептид от белка: как только число остатков достигает 50, полипептид начинают называть белком. Пептиды синтезируются в разных тканях организма. У каждого пептида есть свой прекурсор — белок—предшественник, из которого в процессе гидролиза (расщепления) и получается пептид.

Основная функция пептидов — передача информации между клетками. Организм активно использует пептиды для самых разных нужд — для защиты от токсинов и бактерий (пептиды сейчас один из самых перспективных антибиотиков), регенерации клеток, регуляции аппетита, обезболивания — и этот список можно дополнять бесконечно. Одним словом, пептиды — это тысячи неутомимых менеджеров проектов, без которых ничего не работает.

Опиоидные пептиды

Это группа пептидов, которые взаимодействуют с опиоидными рецепторами. К ним относятся знаменитые эндорфины, а также энкефалины и динорфины.

Название «эндорфины» происходит от словосочетания «эндогенные морфины» — синтезируемые самим организмом морфины. Они блокируют передачу импульсов боли и влияют на эмоциональное состояние человека. Считается, что высокая концентрация эндорфинов вызывает чувство эйфории, но на формирование этого состояния влияют и другие нейромедиаторы.

Мозг увеличивает производство эндорфинов в ответ на боль, хотя есть и другие способы поднять их концентрацию. Один из них — бег на длинные дистанции (именно эндорфины вызывают «эйфорию бегуна»); другой — много смеяться , и желательно в хорошей компании. Также помогут любимая музыка и танцы.

Существует несколько видов эндорфинов. Альфа-эндорфины влияют на эмоции и двигательную активность. Гамма-эндорфины, наоборот, снижают эмоциональную активность. Бета-эндорфины — самый активный агент взаимодействия с опиоидными рецепторами, они отвечают за обезболивание и активацию системы вознаграждения. Бета-эндорфины первыми реагируют на воспалительные процессы.

Энкефалины и динорфины по строению и действию во многом схожи с эндорфинами, только происходят от других прекурсоров и по-другому взаимодействуют с опиоидными рецепторами. По данным исследований , эффективность динорфина как обезболивающего в 6 раз превышает эффективность морфина.

Опиоидные рецепторы

Существует четыре вида опиоидных рецепторов — мю, дельта, каппа и рецептор ноцисептина. Мю-рецепторы кодируются геном OPRM1 и контролируют процесс обезболивания и взаимодействие с дофаминовой системой вознаграждения. Потому с этими рецепторами связан интерес к еде, процесс обучения и формирование социальных привязанностей. Мутации в гене ассоциированы с формированием зависимости от никотина, кокаина и алкоголя. Мю-рецепторы взаимодействуют с бета-эндорфинами и энкефалинами.

Дельта-рецепторы также взаимодействуют с эндорфинами и энкефалинами, но в меньшей степени влияют на систему вознаграждения, чем мю-рецепторы. Каппа-рецепторы отличаются по своему действию: кроме обезболивания, они связаны с торможением двигательной активности и негативными вознаграждением — чувством дискомфорта в ответ на определенные действия человека. Мутации в гене рецептора OPRK1 также связаны с алкогольной и опиоидной зависимостью.

«Чувствительный» ноцисептин

Пептид ноцисептин и его рецептор были открыты совсем недавно. Они действуют противоположным по сравнению с другими опиоидными рецепторами образом — не обезболивают, а наоборот, повышают чувствительность к боли. Поэтому для обезболивания нужно не стимулировать рецептор NOP, а наоборот, блокировать его работу. Таким образом ингибитор ноцисептина может стать потенциальным обезболивающим, которое не вызывает привыкания.

Агонисты опиоидных рецепторов

Самые известные стимуляторы опиоидных рецепторов — морфин, героин, кодеин и лоперамид. Последний входит в состав средства от диареи: он не проходит гематоэнцефалический барьер, поэтому он не влияет на мозг, и его эффект касается только клеток кишечника.

Вместе с рассказом об опиоидных рецепторах мы заканчиваем тему нейромедиаторов. Мы успели обсудить не все активные вещества: например, в первой части мы пропустили нейромедиатор группы моноаминов, чрезмерная активность которого может изрядно испортить жизнь. Чтобы не возвращаться к этой теме, мы даем вам домашнее задание: узнать о каком медиаторе идет речь и как он работает.

Все кто не будет лениться и сделает домашнее задание, могут звонить