Год назад, 1 марта 2009 г., в возрасте 78 лет скончался выдающийся американский ученый бельгийского происхождения Чарльз С. Либер (Charles S. Lieber). В течение более чем 40 лет Ч. Либер и его сотрудники проводили клинические и экспериментальные исследования по нутрициологии и патофизиологии печени. Одним из приоритетных направлений их работы было изучение закономерностей патогенеза алкогольной болезни печени (АБП) и механизмов токсического действия алкоголя.
Вопреки устоявшемуся к середине XX в. мнению о том, что заболевания печени у лиц, употребляющих алкоголь, развиваются вследствие недостаточного поступления необходимых пищевых компонентов, а не вследствие воздействия самого этанола (так называемое алиментарное поражение), Ч. Либер и сотрудники были первыми, кто доказал, что алкоголь способен оказывать самостоятельное повреждающее действие на печень. Одним из важных разделов их исследований были модели на грызунах и приматах, в которых этанол либо изокалорийное количество углеводов в качестве контроля включались в состав жидких диет, названных по имени их разработчиков диетами Lieber–DeCarli [10,11].
Были изучены такие метаболические эффекты этанола, как гиперлипидемия, гиперурикемия, токсические свойства его метаболита ацетальдегида, внутриклеточный окислительный стресс. Сегодня уже хорошо известно, что следствием окислительного стресса являются истощение запасов восстановленного глутатиона и глубокие функциональные и структурные нарушения в клетке. В опытах на животных Либер показал, что подобные нарушения поддаются коррекции путем назначения S–аденозил–1–метионина и эссенциальных фосфолипидов, которые широко применяются сегодня для лечения АБП [6,10].
Крупнейшим вкладом Ч. Либера и его сотрудников в гепатологию стало также описание микросомального пути метаболизма этанола. Активация микросомального окисления на фоне хронического употребления алкоголя лежит в основе многих биохимических и клинических особенностей течения АБП – индукции цитохрома, окислительного стресса, формирования толерантности к этанолу, развития лекарственных реакций (в частности, токсического действия ацетаминофена), извращенных реакций на другие вещества экзогенного происхождения, выработки проканцерогенов, нарушения обмена каротина и т.д. Ч. Либер подчеркивал, что действие многих лекарственных препаратов у лиц, хронически употребляющих алкоголь, характеризуется сужением терапевтического коридора. Он заложил основы представлений о факторах риска АБП, роли желудка в метаболизме этанола, половых различиях обмена, изучал значение изоформ алкогольдегидрогеназы.
Ч. Либер подчеркивал роль эндотоксина и провоспалительных цитокинов (в частности, фактора некроза опухоли – α) в патогенезе повреждения печени при АБП [8]. В своих исследованиях он продемонстрировал роль аммоний–продуцирующей флоры в развитии печеночной энцефалопатии и лечебный эффект антибактериальных препаратов в ее подавлении [18].
Работы этого ученого теоретически обосновывают и доказывают эффективность лекарственных препаратов на основе эссенциальных фосфолипидов, S–аденозил–метионина, пентоксифиллина, глюкокортикоидов и антиоксидантов в лечении АБП и предотвращении ее прогрессирования [9].
Учитывая тот факт, что различные состояния, связанные с употреблением алкоголя, и в частности АБП, сегодня остаются важными причинами смертности и инвалидизации в развитых странах, научное и социальное значение работ Ч. Либера трудно переоценить.
В этой статье нам хотелось бы проиллюстрировать спектр научных исследований этого ученого и его сотрудников, сосредоточив внимание на проявлениях окислительного стресса и обосновании применения эссенциальных липидов при АБП.
Эссенциальные фосфолипиды представляют собой фосфатидилхолин, в состав которого входят полиненасыщенные жирные кислоты, главным образом линолевая (около 70%), а также линоленовая и олеиновая. Фосфа­тидилхолин, содержащий столь большое количество полиненасыщенных жирных кислот, также обозначают термином «полиенилфосфатидилхолин (РРС)». Здо­ровый человек получает полиненасыщенные жирные кислоты с пищей, главным образом из растительных масел. В промышленных целях для создания лекарственных препаратов РРС экстрагируют из соевых бобов. В составе РРС имеет главное значение и составляет 50% 1,2–дилинолеоилфосфатидилхолин (в англо¬язычных источниках для его обозначения используют аббревиатуру DLPC). Именно это вещество обладает наиболее высокой биодоступностью и выступает как активный ингредиент лекарственных препаратов эссенциальных фосфолипидов.
Окислительный стресс. Как было отмечено, Чарльз Либер доказал, что окислительный стресс представляет собой одно из основных звеньев патогенеза АБП. Хроническое употребление этанола сопровождается повышением активности цитохрома CYP2E1. Индукции цитохрома способствуют также накапливающиеся в гепатоцитах жирные кислоты и кетоновые тела. Высокая активность цитохрома приводит к нарастанию выработки из этанола токсичного ацетальдегида и свободных радикалов [7]. Индукция CYP2E1 при АБП наблюдается не только в гепатоцитах, но и в клетках Купфера, что способствует их активации и высвобождению провоспалительных цитокинов, включая фактор некроза опухоли – α [9].
На фоне окислительного стресса возникает дефицит восстановленного глутатиона, S–аденозилметионина (необходимого для реакций трансметилирования и поддержания антиоксидантного потенциала клетки) и фосфолипидов в составе мембран, повышается синтез проколлагена. Поэтому одним из важных направлений патогенетического лечения АБП на сегодняшний день остается восполнение запасов S–аденозилметионина и назначение эссенциальных фосфолипидов (РРС) [6,8].
Вследствие того, что молекулы РРС содержат множество ненасыщенных связей, они обладают свойством «ловушек» свободных радикалов, способностью снижать выраженность окислительного стресса и уменьшать степень индукции CYP2E1 [7,19].
В опытах на животных, которым назначалась жидкая диета Lieber–DeCarli, было продемонстрировано, что выраженный дефицит аденозилметионина и восстановленного глутатиона и повышенное содержание маркеров перекисного окисления в печени развиваются уже через 2 мес. регулярного приема этанола. Введение в диету РРС сопровождалось коррекцией этих изменений: повышением содержания S–аденозилметионина и исчезновением лабораторных признаков окислительного стресса. Известно, что фосфатидилхолины вырабатываются в печени путем метилирования фосфатидилэтаноламина при участии S–аденозилметионина. Вероятно, полиенилфосфатидилхолин за счет пополнения запасов фосфатидилхолинов способствует снижению утилизации S–аденозилметионина и глутатиона и, возможно, косвенно способствуют восстановлению запасов последнего [2]. Возможно также сочетанное назначение S–аденозилметионина и эссенциальных фосфолипидов [1].
В условиях окислительного стресса повышенная продукция оксида азота вместе с супероксид–анионом приводит к образованию пероксинитрита – мощного окислительного агента. В опытах на крысах показано, что хроническое воздействие этанола сопровождается повреждением клеточных белков под действием пероксинитрита – как в цитозоле, так и в митохондриях. Этот эффект значительно уменьшался при введении в пищу РРС, тогда как эффект добавления эссенциальных жирных кислот и холина был менее выраженным [3].
Назначение эссенциальных фосфолипидов в условиях употребления алкоголя способствует уменьшению степени нарушения функций митохондрий. В опытах на крысах изучалась способность митохондрий к оксилению глутамата и пальмитоил–1–карнитина при приеме этанола (1–я группа), DLPC (2–я группа), этанола в сочетании с DLPC (1,5 г/1000 кал) (3–я группа) и этанола в сочетании с РРС (3 г/1000 кал) (4–я группа). Прием этанола приводил к снижению способности митохондрий к окислению аминокислот и активности цитохромоксидазы. Этот эффект предотвращался при добавлении как чистого DLPC, так и РРС, в равной степени [21]. По–видимому, данный эффект обусловлен повышением целостности и пластичности митохондриальных мембран, в качестве строительного материала для которых могут выступать эссенциальные фосфолипиды.
В то же время в условиях окислительного стресса, вызванного употреблением алкоголя в сочетании с перегрузкой железом, полиенилфосфатидилхолин не оказывает столь отчетливого антиоксидантного эффекта, как при «чисто алкогольной» болезни печени [1].
С развитием окислительного стресса под действием этанола связывают активацию механизма программированной гибели клеток печени (апоптоза). Выра­женность апоптоза изучалась в опытах на крысах, которым назначалась жидкая «парная диета» Lieber – DeCarli, содержащая этанол (36% от общей энергетической ценности), либо изокалорийное количество углеводов, на 28 дней. Употребление этанола приводило к 4,5–кратному нарастанию выраженности апоптоза, причем клетки в состоянии апоптоза концентрировались преимущественно в перивенулярных отделах долек. Добавление в пищу РРС снижало выраженность апоптоза более чем в 2 раза [19].
В клеточной линии Hep G2 изучалась способность РРС подавлять развитие апоптоза, индуцированного алкоголем. Клетки инкубировали в присутствии этанола с добавлением РРС, либо специфического ингибитора каспаз IDN–6556. По результатам трансмиссионной электронной микроскопии, анализа фрагментации ДНК и метода TUNEL показано, что РРС предотвращает апоптоз гепатоцитов в той же степени, как и IDN–6556, по механизму, сходному с угнетением каспаз [5].
В другой работе показано, что эссенциальные фосфолипиды оказывают антиапоптотическое действие благодаря снижению содержания активности цитохрома С и каспазы–3 в цитозоле, возможно, в сочетании с повышением экспрессии «антиапоптотической» молекулы Bcl–x(L) [16].
Возможности борьбы с прогрессированием фиброза печени. Назначение РРС при АБП способствует уменьшению числа активированных звездчатых клеток и повышению активности коллагеназы [6,7,9,22].
Как известно, одну из ключевых ролей в развитии фиброза печени играет трансформирующий фактор роста β–1 (TGF– β1), который повышает синтез проколлагена активированными звездчатыми клетками печени и способен усиливать окислительный стресс (повышать содержание перекисей и супероксид–аниона в клетках, снижать запасы восстановленного глутатиона). Напротив, DLPC – активный компонент РРС – проявляет свойства антиоксиданта. В культуре звездчатых клеток печени изучалось влияние DLPC на профиброгенный и прооксидантный эффект TGF–