«Все есть яд и все есть лекарство и только мера делает одно другим». Это изречение древних в полной мере относится к ботулиническому токсину, одному из наиболее сильно действующих биологических токсинов, открытому van Ermengem в 1895 г. [8]. Токсин вырабатывается грамм–положительными анаэробными спорообразующими микроорганизмами Clostridium botulinum. Первые случаи отравления ботулиническим токсином описаны в 1700–х годах в Германии после употребления в пищу испорченной колбасы. Отсюда название «ботулизм» или «колбасное отравление» – от латинского botulus, что означает «черная (кровяная) колбаса».
В настоящее время молекулу ботулинического токсина синтезируют в виде простой полипептидной цепи [2]. Выделяют 8 серологических подтипов ботулинического токсина: А, В, С1, С2, D, E, F, G, каждый из которых имеют антигенные и серологические особенности, но обладают схожей структурой. Ботулизм у человека могут вызывать серотипы А, В, E, F, G, но наиболее сильнодействующим является тип А.
Механизм действия токсина заключается в блокировании выброса ацетилхолина из пресинаптической мембраны в нервно–мышечном синапсе. В начале действия исходная молекула ботулинического токсина расщепляется с образованием активных форм, состоящих из двух полипептидных цепей, связанных дисульфидным мостиком, тяжелой (приблизительно 100 кД) и легкой (приблизительно 50 кД), содержащей атом цинка [7] (рис. 1). Тяжелая цепь обеспечивает селективную связь токсина с клеточной мембраной нервно–мышечного синапса. После связывания токсин поглощается путем активного эндоцитоза внутрь пресинаптического окончания, образуя токсин содержащие везикулы. В везикулах дисульфидный мостик токсина разрывается, легкая цепь выходит в цитоплазму и расщепляет транспортный белок пресинаптической мембраны SNAP–25, блокируя высвобождение ацетилхолина в синаптическую щель, не нарушая синтеза и депонирования ацетилхолина в пресинаптических нервных окончаниях [6] (рис. 2). Фармакологическим эффектом процесса является стойкая хемоденервация, а клиническим проявлением – расслабление мышечных структур. В промежутке от 1 до 2 мес. после инъекции ботулинического токсина в зоне введения гистологическими исследованиями установлено образование новых нервных окончаний, с формированием новых нервно–мышечных синапсов. Этот процесс получил название спраутинг (от англ. sprout – «пускать ростки»). В большинстве случаев прежняя мышечная активность восстанавливается через 3–6 мес. после введения токсина, но нередко это может произойти через год и более [1].
Рис. 1. Строение молекулы ботулинического токсина
Рис. 2. Механизм действия ботулинического токсина (по D. Kedlaya). В левой половине схемы представлен механизм выделения ацетилхолина из нервного окончания в синаптическую щель при помощи комплекса белков (SNAP-25, синтаксин, синаптобревин). В правой половине схемы показано проникновения ботулинического токсина в нервное окончание путем активного эндоцитоза с образованием токсин содержащих везикул. В везикулах дисульфидный мостик токсина разрывается, легкая цепь выходит в цитоплазму и расщепляет транспортный белок пресинаптической мембраны SNAP-25, блокируя высвобождение ацетилхолина в синаптическую щель
В последние годы в экспериментах на крысах установлено, что ботулинический токсин не только подавляет выделение ацетилхолина, но и уменьшает высвобождение норадреналина [5]. Это обстоятельство значительно расширяет возможности применения ботулинического токсина в разных областях медицины.К настоящему моменту ботулинический токсин производят несколько фармацевтических фирм – отсюда его разные коммерческие названия. В США препарат выпускает фармацевтическая компания Allergan под названием ботулинический токсин (Botox) и компания Elan под названием Миоблок (Myobloc), в Англии – это препарат Диспорт (Dysport) производства Spevwood–Vaccine and Research Laboratory.
Клиническое применение ботулинического токсина в медицине началось с 80–х гг. прошлого столетия, когда калифорнийский офтальмолог A. Scott использовал токсин в лечении косоглазия. В 1989 г. управление по контролю за продуктами и лекарственными средствами США одобрило использование ботулинического токсина типа А (ботулинический токсин) для лечения косоглазия, доброкачественного блефароспазма и расстройств, связанных с нарушением функции VII черепно–мозгового нерва, а ботулинический токсин типа В (Миоблок) для лечения больных с цервикальной дистонией (спастическая кривошея).
Применение ботулинического токсина в урологии связано с успешным лечением детрузорно–сфинктерной диссинергии (ДСД) у больных с повреждением позвоночника [3]. Эти наблюдения явились основанием для использования токсина у неврологических больных с нарушением акта мочеиспукания вследствие не расслабляющегося поперечно–полосатого (п/п) сфинктера уретры, а затем у больных с снижением или отсутствием сокращения детрузора, желающих осуществлять мочеиспускание путем повышения внутрибрюшного давления.
Имеются сообщения о хороших результатах использования ботулинического токсина у больных с идиопатической и нейрогенной детрузорной гиперактивностью, у больных с доброкачественной гиперплазией простаты, при обструктивном мочеиспускании по причине слинговых операций, а также у больных с интерстициальным циститом и синдромом хронической тазовой боли [4]. При этом подчеркивается и следует согласиться с тем, что для уточнения терапевтической эффективности и расширения применения ботулинического токсина в урологии необходимы дальнейшие широкомасштабные исследования.
Наши наблюдения по применению ботулинического токсина с мая 2003 г. включают 6 больных (4 мужчин и 2 женщины) с нейрогенной дисфункцией нижних мочевых путей в возрасте от 18 до 64 лет (средний возраст 28,5 лет). У 2 больных имело место снижение сократительной способности детрузора, у 3 диагностирована ДСД и у 1 не расслабляющийся п/п сфинктер уретры. Снижение сократительной способности детрузора у одной больной было вызвано миелодисплазией, а у другой грыжей Шморля. Объем остаточной мочи у больной с миелодисплазией составлял 300 мл, поэтому для опорожнения мочевого пузыря больная применяла интермиттирующую аутокатетеризацию. У больной с грыжей Шморля объем остаточной мочи равнялся 150 мл. Показатели средней и максимальной скорости мочеиспускания у этих больных колебались в пределах 3,2–3,8 и 6,4–6,8 мл/с соответственно. Величина детрузорного давления при максимальной скорости мочеиспускания у больной с миелодисплазией составила 32 см водн. ст., а у больной с грыжей Шморля 37 см водн. ст. Причиной развития ДСД у трех больных явился рассеянный склероз, грыжа Шморля и ишемический инсульт спинного мозга во время хирургической операции. Количество остаточной мочи у этих больных колебалось от 145 до 189 мл. Все больные отмечали крайне затрудненное мочеиспускание, средние величины средней и максимальной скорости мочеиспускания составили 2,9 и 7,4 мл/с. У одного больного с геморрагическим инсультом вследствие разрыва аневризмы головного мозга при комплексном уродинамическом исследовании выявлены признаки не расслабляющегося п/п сфинктера уретры, повышения чувствительности и снижение адаптационной способности мочевого пузыря. Больному проводили интермиттирующую катетеризацию, т.к. объем остаточной мочи составлял 500 мл.
Мы использовали ботулинический токсин типа А (ботулинический токсин) фирмы Allergan (США). Ботулинический токсин производят в виде лиофилизированного порошока белого цвета в вакуумных стеклянных флаконах объемом 10 мл, закрытых резиновой пробкой и герметичным алюминиевым затвором. В одном флаконе содержится 100 Ед ботулинического токсина. Согласно рекомендациям фирмы лиофилизированный порошок разводят стерильным 0,9% раствором натрия хлорида без консервантов в объеме 8 мл так, что 1 мл полученного раствора содержит 12,5 Ед ботулинического токсина. Разведение проводили без встряхивания содержимого. У 1 больного с не расслабляющимся п/п сфинктером уретры использовали внутриуретральный, а у остальных трансперинеальный способ введения ботулинического токсина. Всем больным вводили по 100 Ед ботулинического токсина.
Техника введения. При внутриуретральном способе введения ботулинического токсина использовали перидуральную анестезию. Во время уретроцистоскопии определяли зону п/п сфинктера уретры. Для введения препарата использовали эндоскопическую иглу фирмы Cook. Приготовленный препарат вводят по 2,0 мл глубоко в п/п сфинктер уретры на 3, 6, 9 и 12 ч условного циферблата, т.е. по 25 ЕД в каждую точку.
Трансперинеальная методика: Положение больного на гинекологическом кресле с разведенными и согнутыми в коленях ногами. Кожные покровы промежности обрабатывали раствором антисептика. У мужчин под контролем указательного пальца, введенного в прямую кишку и упирающегося в верхушку простаты, под которой находится п/п сфинктер уретры, специальную иглу–электрод с изоляционным тефлоновым покрытием вводят в точку находящуюся на 2 см латерально и выше анального отверстия с обеих сторон. Кончик иглы должен находиться в непосредственной близости от верхушки предстательной железы (рис. 3). У женщин иглу вводят под контролем указательного пальца, введенного во влагалище, в точку находящуюся на 1 см латеральнее и выше наружного отверстия уретры на глубину 1,5–2,0 см (рис. 4). Во всех случаях положение иглы контролируют по характерному звуку динамика электромиографа, соединенного с иглой–электродом (рис. 5, 6). В каждую из двух точек вводили по 50 Ед ботулинического токсина в 4 мл физиологического раствора.
Рис. 3. Схема введения ботулинического токсина в поперечно-полосатый сфинктер уретры у мужчин
Рис. 4. Схема введения ботулинического токсина в поперечно-полосатый сфинктер уретры у женщин
Рис. 5. Игла-электрод для поиска мышцы и введения ботулинического токсина
Рис. 6. Электромиограф для поиска мышцы при введении ботулинического токсина
При амбулаторном введении препарата больных наблюдали в течение 1 ч после инъекции и затем отпускали.Результаты лечения оценивали через 10 и 30 дней после введения ботулинического токсина. У 2–х больных со снижением сократительной способности детрузора через 10 дней после введения ботулинического токсина исчезла остаточная моча. При этом больные отмечали, что опорожнение мочевого пузыря происходит при умеренном напряжении мышц передней брюшной стенки (прием Вальсальвы). Это наблюдение подтвердилось результатами уродинамического исследования, при котором отмечено снижение средних значений абдоминального давления при котором отмечалось выделение мочи из наружного отверстия уретры с 74,5 до 42 см вод. ст.
У 3 больных с ДСД через 10 дней после введения ботулинического токсина остаточная моча не определялась. Средние показатели максимальной скорости потока мочи увеличились с 7,4 до 14,2 мл/сек. Один из больных, использовавший прием Креда (компрессия нижнего отдела живота руками) для полного опорожнения мочевого пузыря, отказался от этого приема вследствие адекватного мочеиспускания.
У больного с отсутствием расслабления п/п сфинктера уретры после геморрагического инсульта через 10 дней после инъекции ботулинического токсина мочеиспускание стало возможным при помощи приема Вальсальвы при объеме остаточной мочи не более 100 мл.
Больная со снижением сократительной способности детрузора, проводившая аутокатетеризацию мочевого пузыря, уже через 7 дней после инъекции ботулинического токсина отметила самостоятельное мочеиспускание. После мочеиспускания с использованием абдоминального давления и последующим применением приема Креда отмечено отсутствие остаточной мочи. В результате больная отказалась от интермиттирующей катетеризации мочевого пузыря.
При повторном обследовании через 1 мес после введения ботулинического токсина у всех больных отмечено сохранение терапевтического эффекта.
Мы не наблюдали каких–либо осложнений во время инъекции ботулинического токсина и в раннем периоде после его введения. 1 женщина сообщила о незначительном выделении мочи при физической нагрузке в течение 12 дней после введения препарата.
В заключение хотелось бы отметить, что до настоящего времени патогенетически обоснованная терапия, направленная на восстановление утраченного контроля со стороны центральной нервной системы за функцией нижних мочевых путей имеет ограниченное значение. Применение ботулинического токсина для адекватного опорожнения мочевого пузыря у неврологических больных является перспективным направлением нейроурологии. В первую очередь это связано с простой техникой введения, хорошим терапевтическим эффектом препарата и отсутствием побочных эффектов. Дальнейшие исследования позволят ответить на ряд вопросов, связанных с периодичностью введения препарата и развитием привыкания, а также определить новые показания для применения ботулинического токсина в урологии.
1. Орлова О.Р., Яхно Н.Н. Применение ботокса (токсина ботулизма типа А) в клинической практике. Руководство для врачей. Москва, 2001
2. Dolly JO: General properties and cellular mechanisms of neurotoxins, in Jankovic, J. and Hallet, M. (eds): Therapy with Botulinum Toxin. New York, Marcel Dekker. 1994
3. Dykstra DD, Sidi AA, Scott AB, Pagel JM, Goldish GD: Effects of botulinum A toxin on detrusor–sphincter dyssynergia in spinal cord injury patients. J Urol 1988; 139: 919
4. Leippold T, Reitz A, Schurch B. Botulinum toxin as a new therapy option for voiding disorders: Current State of the art. Eur Urol 2003; 44(2): 165–74
5. McNeil BK, Smith CP, Franks ME, et al. Effect of botulinum toxin A on urethral neurotransmitter release: Implications on somatic/autonomic nerve transmission. J Urol 165:277
6. Sett’m L. С. The action of botulinum toxin at the neuromuscular junction. Med. Biol. 1981; 59, p 11–20
7. Simpson LL: Peripheral actions of the botulinum toxins, in Simpson, L.L. (ed): Botulinum Neurotoxin and Tetanus Toxin. New York, Academic Press. 1989; p 153–178
8. van Ermengem E: Ueber einen neuen anaeroben Bacillus and seine Beziehungen zum Botulisms. Ztsch Hyg Infekt. 1897; 26: 1
