Введение 

N-ацетилцистеин известен в основном как муколитическое средство. Кроме того, его используют при интоксикации ацетаминофеном, он оказывает цитопротекторное действие при химиотерапии онкологических заболеваний и предупреждает развитие нефропатии в результате использования рентгеноконтрастных средств [1]. Сульфгидрильная группа (SH) N-ацетилцистеина ответственна за его метаболическую активность, ацетильная группа делает молекулу более устойчивой к окислению и деструкции пищеварительными ферментами [2]. N-ацетилцистеин чаще рассматривают как пролекарство глутатиона [3], который в клетках и/или в плазме деацетилируется, превращаясь в L-цистеин (рис. 1), который в свою очередь идёт на построение глутатиона [2, 4].

Глутатион (y-L-glutamyl-L-cysteinylglycine, GSH), эндогенный трипептид, защищает клетки от свободных радикалов и химически активных молекул пероксидов, тем самым образуя одну из мощных систем антиоксидантной защиты [3, 5, 6].

Проведено большое количество исследований по фармакокинетике ацетилцистеина, результаты отличаются значительной вариабельностью. Так, один из важнейших показателей — период полувыведения (t1/2) составляет: 1,95 ч [7], 2,27 ч [8], 2,7 ± 0,3 ч [9], 3,7 ± 0,8 ч [1], 3,68±1,84 ч. [10]. В некоторых источниках приводят ещё большие цифры: 5,5 ч — у взрослых и 11 ч — у новорожденных (www.slideshare.net/ trennette/n-acetylcysteine).

С учётом этих обстоятельств, мы провели серию экспериментов для уточнения фармакокинетических параметров N-ацетилцистеина, а также оценили уровни эндогенных аминотиолов (цистеин, гомоцистеин, восстановленный глутатион) после приёма N-ацетилцистеина.

Методы исследования

Исследования авторы (3 из 7) проводили на себе, а также на здоровых добровольцах после подписания информированного согласия. Кровь отбирали в вакутайнеры с ЭДТА, плазму использовали для анализа аминотиолов и N-ацетилцистеина, эритроциты отмывали физиологическим раствором и затем отбирали для анализа глутатиона. Содержание аминотиолов определяли до приёма N-ацетилцистеина (Sandoz®), а затем через 1, 2 и 4 ч после приёма 600 и 1 200 мг препарата. В клинических испытаниях с информированного согласия пациентов и одобрения локального Этического комитета Академии использовали в/в введение N-ацетилцистеина (флуимуцил, Zambon®, Италия) в дозе 1 200 мг один раз в сутки, в течение одной недели пациентам с ишемическим инсультом и осложнениями сахарного диабета. Определение аминотиолов в плазме и глутатиона в эритроцитах проводили по ранее разработанным методам методом ВЭЖХ[11].

Результаты и обсуждение

Фармакокинетические параметры

Расчёт фармакокинетических параметров N-ацетилцистеина осуществляли с помощью программы ClinPharmCalc собственной разработки (модель без всасывания) (табл. 1), созданной на основе математических формул из известного руководства [12].

Таким образом, среднее значение t1/2 составляет менее 2 ч. Максимальная концентрация (Сmax) N- ацетилцистеина через 1 ч после его приёма в дозах 600 и 1 200 мг per os составила 1,8 мкг/мл и 2,7 мкг/мл, соответственно. Поскольку при приёме per os биодоступность N-ацетилцистеина низкая и не превышает 10% за счёт пресистемного метаболизма [7, 8, 13], исследовали фармакокинетические параметры после в/в введения N-ацетилцистеина (табл. 2).

Среднее значение t1/2 также было в пределах 2 ч, что в основном соответствует данным литературы и не зависит от способа введения. Максимальная концентрация (Cmax) N-ацетилцистеина через 1 ч после его в/в введения в дозах 600 и 1 200 мг составила 30 и 25 мкг/мл, соответственно. Концентрация N-ацетилцистеина в крови при в/в введении более чем в 10 раз выше по сравнению с приёмом per os.

Влияние на концентрацию аминотиолов в плазме и глутатиона в эритроцитах

Пероральное введение. Измерение уровня аминотиолов в плазме после однократного приёма 600 и 1 200 мг N-ацетилцистеина per os здоровыми добровольцами, не выявило достоверных изменений концентраций цистеина, глутатиона и гомоцистеина в плазме спустя 1, 2 и 4 ч. Данные литературы по этому поводу неоднозначны. Так, при однократном приёме 600 мг N-ацетилцистеина per os, через 1 ч концентрация цистеина в плазме возрастала почти в 2 раза [14]. По другим источникам, уровни общего цистеина и общего глутатиона плазмы не возрастают после приёма 30 мг/кг N-ацетилцистеина per os здоровыми добровольцами [15], хотя приём N-ацетилцистеина per os в меньших дозах (10 мг/кг) может сопровождаться возрастанием концентрации как самого N-ацетилцистеина, что вполне естественно, так и цистеина [4, 14]. У здоровых добровольцев концентрация цистеина в плазме возрастала на 1-й и 5-й дни после перорального приёма 600 мг препарата трижды в день, тогда как у пациентов с хроническими обструктивными заболеваниями лёгких, это повышение наблюдалось только на 5-й день [16].

Поскольку N-ацетилцистеин является предшественником внутриклеточного глутатиона (см. рис. 1), представлялось интересным оценить уровень последнего в эритроцитах после однократного приёма 600 (n = 5) и 1 200 мг (n = 2) N-ацетилцистеина per os теми же добровольцами (рис. 2).

Таким образом, однократный приём N-ацетил-цистеина в дозах 600 и 1 200 мг не оказывает влияния на концентрацию аминотиолов в плазме и вызывает кратковременное повышение концентрации глутатиона в эритроцитах, которая через 4 ч возвращается к исходному уровню.

Внутривенное введение. На следующем этапе исследовали влияние курсового в/в введения N-ацетилцистеина в дозе 1 200 мг/сут в течение 1 недели на концентрацию аминотиолов у пациентов с ишемическим инсультом и сосудистыми осложнениями сахарного диабета.

В плазме преобладающим аминотиолом является цистеин (Cys). Существует свободный (free) и общий (total) цистеин (свободный + восстановленный из дисульфидов). Коэффициент CysSH/CysSSCys, т. е. соотношение восстановленного и окисленного цистеина, может служить индикатором антиоксидантной способности плазмы [17]. Такое курсовое в/в введение N-ацетилцистеина пациентам с ишемическим инсультом и сосудистыми осложнениями сахарного диабета, получающих обычное лечение, выявило достоверное повышения уровня цистеина — преобладающего аминотиола плазмы. Это хорошо видно на примере ишемического инсульта, когда концентрация цистеина возрастала в 1,6 раза (табл. 3).

В то же время коэффициент CysSH/GysSSCys практически не изменялся. При стандартном лечении уровень цистеина плазмы не менялся, а коэффициент CysSH/GysSSCys достоверно возрастал. Другой аминотиол плазмы — гомоцистеин — на фоне терапии N-ацетилцистеином достоверно не менялся. Аналогичные результаты получены у пациентов с сосудистыми осложнениями диабета. Ограниченные литературные источники свидетельствуют, что при курсовом применении N-ацетилцистеина — 600 мг/сут в течение 15 дней — обнаруживается снижение уровня гомоцистеина, но не цистеина и глутатиона, как у здоровых испытуемых, так и у пациентов с почечной недостаточностью [1]. Однозначно интерпретировать полученные данные пока не представляется возможным. Вероятно, это связано с тем, что в присутствии N-ацетилцистеина, образующийся из него цистеин, более активно проникает в клетку, участвуя в процессе биосинтеза глутатиона. В пользу этого предположения могут свидетельствовать данные по содержанию глутатиона в эритроцитах (табл. 4).

Содержание общего и свободного глутатиона в эритроцитах достоверно не менялось, зато значительно возрастал коэффициент GSH/GSSG, т. е. соотношение восстановленного и окисленного глутатиона за счёт увеличения восстановленного глутатиона (GSH). Именно GSH обеспечивает антиоксидантную защиту клеток и тканей [2, 5, 6, 17]. Ишемический инсульт и сосудистые осложнения сахарного диабета сопровождаются развитием оксидативного стресса разной интенсивности, хотя в обзорных работах [5, 6] приводятся сведения, в основном касающиеся ВИЧ, онкологических заболеваний, паркинсонизма, заболеваний печени, муковисцедоза и возрастной патологии. Тем не менее, есть сведения, что глутатион вовлекается в патогенез сахарного диабета [18, 19] и экспериментальные приводятся данные о нейропротекторных свойствах глутатиона и его менее полярных производных при церебральной ишемии [20, 21]. По нашим данным, коэффициент GSH/ GSSG под влиянием терапии N-ацетилцистеином возрастал с 4,8 до 30,5 при ишемическом инсульте, с 10,2 до 34,2 — при диабетической ретинопатии и с 6,0 до 20,0 — при диабетической ангиопатии сосудов нижних конечностей. Это сопровождалось клиническим улучшением: при ишемическом инсульте более быстро и качественно регрессировали моторный дефицит и речевые нарушения, при диабетической ретинопатии повысилась острота зрения, а по результатам оптической когерентной томографии макулярный отёк уменьшился у 4 из 6 пациентов, у больных с диабетической ангиопатией сосудов нижних конечностей, 2-я фаза раневого процесса характеризовалась более ранним появлением грануляций.

Таким образом, включение в схемы терапии N-ацетилцистеина при ишемическом инсульте и сосудистых осложнениях сахарного диабета, сопровождалось более благоприятным клиническим исходом за счёт значительного увеличения антиоксидантного потенциала клеток и тканей.