В последние годы отмечается значительный рост числа больных с нарушениями мозгового кровообращения. Ежегодно число больных с инсультом во всем мире составляет 15 млн человек, а в России — более 450 000 [1]. В результате окклюзии сосудов головного мозга происходит формирование зоны ишемического повреждения. Нарушение кровообращения вызывает изменения в функционировании цикла Кеннеди в нейронах, в ходе которого фосфолипиды мембран окисляются до фосфатидилхолина. Последующие нарушение процесса липолиза, высвобождение внутриклеточного кальция, активация протеинкиназы С и перекисного окисления липидов являются важными этапами развития ишемии мозга [2—4].

Образующиеся активные формы кислорода вызывают повреждение фосфолипидного бислоя мембран, модификацию белков, ферментов, рецепторных комплексов, ионных каналов [3]. Несмотря на то, что свободнорадикальное окисление является частью общего адаптационного процесса, направленного на поддержание клеточного гомеостаза, в ходе которого осуществляются регуляция проницаемости мембран, рецепция нейромедиаторов, ферментативного катализа, при аноксии мозга в условиях ишемии лежит в основе повреждающего патобиохимического каскада. В конечном итоге происходят нарушение компартментализации ферментных систем, увеличение проницаемости мембран и нарушение ионного гомеостаза, приводящие к гибели мозга [3—5]. Для восстановления гомеостаза фосфатидилхолина необходимо применение нейропротекторов, липидергических препаратов, таких как цитиколин.

В 1976 г. N. Bazan [6] высказал предположение о том, что накопление свободных жирных кислот (СЖК) может быть связано с усилением липолиза вследствие возрастания активности фосфолипазы А2 (ФЛA2) и снижением их рециркуляции/ресинтеза в метаболических цепях в энергетически зависимых тканях. Концентрация СЖК обусловлена балансом между гидролизом фосфолипидов и триглицеридов и их рециркуляцией в энергозависимых системах [6, 7]. Это равновесие можно проиллюстрировать при помощи циклических реакций, представленных на рис. 1 [8]. Гидролиз фосфоинозитидов, катализируемый фосфолипазой с (ФЛС), является примером превращения ФИФ2 в ДГ и инозитола трифосфат (ИФ3). ДГ затем опять преобразуется в ФИФ2 в ходе серии реакций, которые энергетически зависимы от АТФ. В этой последовательности реакций СЖК образуются в результате гидролиза ДГ до ди- и моноглицеридов под действием липаз. Накопление СЖК происходит в результате липазной активности, поскольку фосфоинозитиды богаты стеариновой и арахидоновой кислотами. Другие фосфолипиды расщепляются при помощи ФЛА2 с образованием СЖК и лизофосфолипидов. Поскольку ткань мозга содержат активные лизофосфолипазы, то лизофосфолипиды расщепляются с образованием СЖК. Для осуществления реацилирования и ресинтеза фосфолипидов необходима энергия в форме АТФ. Недостаточность его образования ведет к нарушению обмена фосфолипидов в S-фазе клеточного цикла, что, в конечном счете, приводит к накоплению ДАГ и СЖК. Гидролиз АТФ и накопление аденозинмонофосфата (АМФ) могут способствовать образованию ДАГ из фосфоглицеридов холина. Это происходит из-за того, что оба цикла объединены базовым механизмом обмена, и по этой причине накопление АМФ смещает баланс в сторону образования ДАГ [11, 12]. Если недостаточность энергии не проявляется в полной мере, то можно ожидать более умеренного повышения уровня СЖК. Их количество зависит от двух факторов: наличия высокоэнергетических фосфатов и степени активации ФЛC и ФЛА2. При ишемии оба эти фактора действовуют однонаправленно, но в других ситуациях, например при эпилептическом статусе, преобладающей является активация внутриклеточных липаз. Установлено существование рецепторов, стимуляция которых приводит к активации ФЛA2 и ФЛC [13]. Можно предположить, что активация ФЛC главным образом обусловлена стимуляцией поверхностных рецепторов, а основным фактором, вызывающим активацию ФЛA2, является помимо рецепторной стимуляции повышение цитозольной концентрации кальция (Са²⁺). Агонистом поверхностных рецепторов, активирующих ФЛC, является глутамат [14, 15]. Изучены и другие пути деградации фосфолипидов, ведущие к образованию фактора активации тромбоцитов (ФАТ) из предшественника 1-алкил-2-ацил-sn-глицерофосфохолина, малого компонента фосфатидилхолиновой фракции клеточных мембран [3, 16—18]. Вначале происходит образование лизо-ФАТ, биологически неактивного вещества, и арахидоновой кислоты. ФАТ образуется путем добавления ацетильной группы к лизо-ФАТ при реакции, катализируемой ацетилтрансферазой. Сам ФАТ способен активировать ФЛA2, тем самым катализируя гидролиз других фосфолипидов с дополнительным образованием арахидоновой кислоты, тромбоксана А2 и лейкотриенов. ФАТ обладает провоспалительными и вазоактивными свойствами, вызывает агрегацию тромбоцитов и адгезию лейкоцитов к эндотелиальным клеткам. Вследствие этого ФАТ может являться важной причиной нарушения микроциркуляции при инсульте. Внутриклеточные эффекты ФАТ точно не известны, но фосфолипиды могут осуществлять трансдукцию сигнала, вызывая экспрессию определенных генов [3,4].

Хорошо известен факт аккумуляции СЖК в клетках в условиях ишемии. Наиболее важными, активно изучаемыми, являются вопросы происхождения СЖК, триггерные механизмы этого процесса и последствия деградации липидов в результате липолиза (см. рис. 1). Не вызывает сомнений, что при ишемии образование части СЖК обусловлено повышением активности ФЛA2 [19]. Также имеются веские доказательства того, что образование СЖК в течение первых минут происходит, в основном, из фосфоинозитидов. Эти доказательства основаны на выводах работ M. Aveldano и N. Bazan [20], M. Banschbach и R. Geison [21], в ходе которых было показано, что ДАГ с высокой скоростью образуются при ишемии в соотношении насыщенности 20:4 и 18:0 соответственно. Процесс распада полифосфоинозитидов в условиях ишемии в настоящее время изучен достаточно подробно [22, 23].

При развитии ишемии вследствие энергетической недостаточности и повышения концентрации Са²⁺ в аксоплазме из пресинапсических нервных терминалей в синаптическую щель выделяются нейротрансмиттеры. При увеличении концентрации Са²⁺ наблюдается активация деградации фосфолипидов. Возникают вопросы, связаны ли эти события и чем обусловлено раннее увеличение концентрации СЖК, наблюдающееся уже в течение первых 30—60 с ишемии [20, 24, 25] (рис. 2). Показано, что энергетическая недостаточность, которая проявляется поглощением Н⁺, связанным с гидролизом креатинфосфата, приводит к увеличению концентрации Са²⁺, который активирует Ca²⁺-зависимые К⁺-каналы [27]. Прекращение бескислородных процессов приводит к нормализации содержания СЖК, однако это требует времени, и накопление СЖК сохраняется в течение 15—30 мин в процессе рециркуляции/реоксигенации [28—31]. Несмотря на то, что арахидоновая кислота метаболизируется быстрее, чем другие СЖК [31], в условиях «ручного ускорения» скорость ее метаболизма по циклооксигеназному или липоксигеназному путям может снижаться. Рециркуляция приводит к увеличению образования простагландинов [32] и лейкотриенов [33], что является очевидным подтверждением накопления в тканях ФАТ [34, 35]. Это постишемическое накопление метаболитов арахидоновой кислоты может быть блокировано предварительным введением ингибиторов циклооксигеназы. Развитие фосфолипидного гидролиза нарушает функционирование клетки и ставит под угрозу само ее существование. Это связано с тем, что фосфолипиды, образующие неотъемлемую и функционально важную часть плазматических мембран, влияют на функцию рецепторов и ионных каналов, и поэтому первичные продукты деструкции — лизофосфолипиды, ДАГ и СЖК влияют на функции мембран. можно предположить, что повышенная проводимость мембраны деполяризованных клеток, по крайней мере частично, обусловлена наличием именно этих компонентов. Изменения обмена липидов происходят за счет разобщения процессов окислительного фосфорилирования, как, например, при гипогликемической коме [36].

Ca²⁺ играет роль первичного и вторичного мессенжера в реакциях нейрохимического сопряжения в синапсах, также он играет ключевую роль в модуляции клеточного метаболизма. Применение стимулирующих аминокислот, запускающих Са²⁺-сопряженные реакции, инициирует «семена своего собственного разрушения, заложенные в клетке» [5, 37—39]. Таким образом, в условиях патологической активации Са²⁺-зависимых реакций начинаются нарушения функции цитоскелета и структурные повреждения мембраны, что влечет изменения в работе рецепторов и ионных каналов, также могут активироваться эндонуклеазы, что приводит к фрагментации ДНК [40]. Гипотеза кальциевой клеточной гибели постулирует, что целый ряд потенциально разрушительных реакций запускается всякий раз, когда концентрация Са²⁺ чрезмерно возрастает, при его избыточном накоплении в цитозоле, неэффективности механизмов его выведения из клетки (см. рис. 2). Также наблюдаются усиление липолиза, изменение белкового фосфорилирования и механизма протеолиза/дезагрегации микротрубочек при этом; на рис. 2 не отображена возможная роль Са²⁺ в переходных процессах, вызывающих изменения в синтезе РНК и белков, а также в активации программы клеточной гибели [4].

Развитие протеолиза и дезагрегация микротрубочек с последующим повреждением цитоскелета могут быть ключевыми событиями в каскаде реакций, приводящих к Са²⁺-зависимому повреждению клеток [4]. однако мы рассмотрим эту ситуацию с точки зрения изменений, происходящих при обмене липидов. Активация гидролиза фосфолипидов, сопровождающаяся накоплением ДАГ и СЖК, несет потенциальную опасность. Во-первых, это связано с потерей мембрано-связанных фосфолипидов и образованием токсичных первичных продуктов деградации (СЖК, лизофосфолипиды и ФАТ). СЖК и лизофосфолипиды оказывают на мембрану эффект, подобный таковому у детергентов, они способны выступать в качестве ионофоров, вызывая разобщение окислительного фосфорилирования и нарушения проницаемости плазматической мембраны [4]. Все это может вызвать реакцию адгезии и активацию лейкоцитов и, следовательно, способствует развитию эндотелиальной дисфункции и воспалительной реакции на всем протяжении поверхности раздела эндотелия и крови [4]. Во-вторых, накопление СЖК, в частности арахидоновой кислоты, ведет к неконтролируемому образованию простагландинов, тромбоксанов и лейкотриенов. Как в первом, так и во втором случаях, развивающийся каскад событий создает условия для повышенной продукции свободных радикалов и, следовательно, для перекисного окисления липидов и последующего окислительного повреждения белков. В-третьих, следует учитывать патологическую роль Са²⁺ и обусловленную им активацию ПКС и ее транслокацию на мембране.

каскад реакций, обусловленных транспортом Са²⁺ через мембрану клетки, включает активацию протеинкиназ, в том числе и ПКС. Не исключено, что устойчивая активация и мембранная транслокация ПКС после избыточного роста концентрации Са²⁺ вызывает изменения в возбудимых мембранах, что приводит к клеточной гибели, несмотря на достижение достаточного уровня рециркуляции/реоксигенации.

Транзиторная глобальная ишемия и ишемия переднего мозга способствуют отсроченой гибели нейронов в некоторых областях мозга, включая сектор гиппокампа СА1 [41, 42]. Предполагается также, что транзиторная ишемия приводит к устойчивой рециркуляции Са²⁺ через метаболически возбужденные клеточные мембраны и прекращается с началом клеточной гибели [39, 43]. Воздействие на рецепторы глутамата, предшествующее развитию ишемии, способно привести к созданию постоянного градиента Са²⁺ в СА1 пирамидальных дендритных клетках. При исследованиях на культуре мозжечковых гранулярных клеток в условиях избытка глутамата было показано, что клеточная гибель была обусловлена не внутриклеточным притоком Са²⁺, а активацией и транслокацией ПКС [44, 54]. Это привело к интенсивным исследованиям ПКС, посвященным метаболическим событиям в ишемизированной ткани, и изучению терапевтических эффектов ингибиторов ПКС [23].

Установлено, что ишемия мозга, сопровождающаяся реперфузией, приводит к образованию свободных радикалов и, как следствие, свободнорадикальному повреждению клеток [46—49]. В экспериментальных условиях было установлено, что свободные радикалы становятся детерминантами ишемического повреждения мозга, их основной мишенью являются артерии мелкого калибра. В эксперименте на животных было показано усугубление ишемического повреждения свободными радикалами в условиях гипергликемии и гипертермии [50]. Повреждение липидов и СЖК свободными радикалами происходит двумя путями. Во-первых, образование свободных радикалов обусловлено метаболизмом арахидоновой кислоты под действием циклооксигеназы и липоксигеназы. Во-вторых, липиды подвергаются свободнорадикальной атаке в каскаде автокаталитических реакций, в ходе которых происходит отщепление аллильного атома водорода свободным радикалом^.ОН- [46, 51, 52]. В ходе перекисного окисления липидов происходит не только повреждение фосфолипидов, но и белковых компонентов мембраны, наблюдается их модификация [47, 53]. Окислительные изменения в белках влекут за собой инактивацию таких ферментов, как глютамин-синтаза [53], и активацию эндотелиальной Nа⁺/К⁺-АТФазы [54, 55]. Также происходят повреждение нуклеиновых кислот в мембранах, цитозоле и ядрах и развитие клеточной и сосудистой дисфункций [22, 26, 56, 57]. Имеется связь между травмой нервной ткани и сосудистой дисфункцией, в которой медиатором выступает свободный радикал О2^–. Его образование и повреждение тканей заметно снижались при предварительном введении индометацина, что подтверждает образование свободных радикалов именно в ходе циклооксигеназной реакции [9, 58].

Таким образом, при ишемии головного мозга происходит распад глицерофосфолипидов, в том числе фосфотидилхолина, до СЖК, которые, в свою очередь, являются источником образования свободных радикалов. Образующиеся свободные радикалы и активация ПКС ведут к дестабилизации плазматической мембраны нейронов, потенцируя ишемическое повреждение. Для предотвращения фатальной церебральной ишемии с целью терапевтического воздействия необходимо применение такого фармакологического агента, который был бы способен влиять на синтез глицерофосфолипидов и уровень СЖК, а также приводил бы к снижению активности ПКС и ФЛA2. На подобную роль может претендовать такой молекулярный органический комплекс, как цитидин-5-дифосфохолин (ЦДФ-холин), который способен функционировать как интермедиат в процессе биосинтеза фосфолипидов (рис. 3).

Цитиколин (цитидин-5-дифосфохолин) является естественным производным нуклеотидов и представляет собой сложную органическую молекулу, которая функционирует в качестве промежуточного соединения в процессе биосинтеза фосфолипидов клеточной мембраны, способную уменьшать ишемическое повреждение центральной нервной системы за счет стабилизации клеточных мембран и снижения образования свободных радикалов. ЦДФ-холин состоит из рибозы, пирофосфата, цитозина и холина. ЦДФ-холин и продукты его гидролиза (цитидин и холин) играют важную роль в формировании фосфолипидов, которые входят в состав клеточных мембран, а также участвуют в репарационных процессах мембраны [59]. При соединении цитиколина с ДАГ в ходе реакции, катализируемой фосфотрансферазой, образуется фосфатидилхолин [60].

Цитихолин восстанавливает уровень фосфолипидного компонента митохондриальной мембраны (кардиолипина). Механизм этого в настоящее время не известен, но существуют данные, указывающие на то, что он ингибирует ферментативный гидролиз кардиолипина, осуществляемый ФЛА2, а также высвобождение арахидоновой кислоты. Концентрация арахидоновой кислоты, содержащейся в фосфатидилхолине, снижается при последующей постишемической реперфузии в результате гидролиза фосфолипидов. Цитихолин предотвращает активацию ФЛА2, а не подавляет ее активность [61]. В исследованиях на животных было отмечено, что введение цитиколина приводило к уменьшению образования гидроксильных радикалов после развития ишемии; было высказано предположение, что цитиколин влияет на активацию фосфолипазы [62].

Цитиколин эффективно используется в клетках головного мозга в процессе синтеза мембранных липидов, где он не только усиливает синтез фосфолипидов, но также ингибирует деградацию фосфолипидов [60]. Проведенные исследования влияния цитиколина на животных моделях ишемического инсульта и гипоксии показали его благотворный эффект. Кроме того, было показано, что цитиколин способствует восстановлению активности митохондральной АТФазы и мембраной Na⁺/K⁺-АТФазы, ингибирует активацию определенных фосфолипаз, а также ускоряет реабсорбцию ряда соединений при отеке мозга. В ходе рандомизированных клинических испытаний при лечении инсульта, выполненных за пределами США, получены многообещающие результаты применения цитиколина [63].

В течение последних десятилетий цитиколин активно изучается и широко используется при ишемическом инсульте в некоторых странах Западной Европы, Японии, России. В ряде исследований показана эффективность его применения в раннем и восстановительном периодах инсульта, при лечении хронической ишемии мозга, сопровождающейся когнитивными нарушениями, терапии сосудистой деменции и деменции при нейродегенеративных заболеваниях (болезнях Альцгеймера, Паркинсона). Имеется опыт применения цитиколина у наркозависимых больных и лиц, страдающих алкогольной зависимостью.

В клинических исследованиях у пациентов с различными заболеваниями нервной системы и здоровых добровольцев отмечена безопасность применения цитиколина, без каких-либо серьезных нежелательных явлений, изменений анализа крови, электрокардиограммы, электроэнцефалограммы. По результатам анализа нежелательных явлений при приеме цитиколина в группе пожилых больных (2817 человек) отмечены сравнительно редкое их возникновение, легкое течение, не требующее прекращения лечения [64]. Также отмечена безопасность сочетания цитиколина с препаратами других групп.

Таким образом, сочетание эффективности и безопасности применения цитиколина позволяет рекомендовать его как препарат выбора для нейропротекции у пациентов, перенесших инсульт, пожилых пациентов, больных с тяжелым течением ишемии мозга, в том числе в сочетании с артериальной гипертензией, ишемической болезнью сердца и сахарным диабетом [10]. Обновлены данные метаанализа крупного многоцентрового двойного слепого плацебо-контролируемого исследования ICTUS [10], который выявил общий достоверный эффект цитиколина (ОШ 1,14; 95% ДИ 1,00—1,30) и достоверную (р=0,0029) гетерогенность эффектов между предыдущими исследованиями и исследованием ICTUS.

В обзоре A. Davalos и соавт. [10] приводятся несколько возможных объяснений такого расхождения результатов, исходя из значимых различий между двумя выборками пациентов. Исследования были проведены с интервалом в 10 лет, за этот период существенно улучшились стандарты помощи при ишемическом инсульте. Пациенты, рандомизированные в исследовании ICTUS, были в среднем на 4 года старше, тяжесть инсульта у них была больше, чем в предыдущих исследованиях, а частота применения рекомбинантного тканевого активатора плазминогена (рТАП) — значительно выше (47% в исследовании ICTUS против 13% в предыдущих исследованиях). Авторы также не исключают «эффекта потолка», когда на фоне использования рТАП уже было достигнуто максимально возможное улучшение состояния больного, а также факт, что лечение в первые 24 ч после начала инсульта способно «размыть» любой благоприятный эффект цитиколина [10].

Объединение результатов исследования ICTUS с данными других многоцентровых плацебо-контролируемых исследований демонстрирует достоверное уменьшение степени инвалидизации у больных с ИИ при использовании цитиколина.

Эффективность цитиколина показана в проведенных исследованиях с использованием препарата цераксон («Ferrer Internacional S.A.», Испания). В последнее время широко внедряются в практику новые воспроизведенные лекарственные формы. Среди них — отечественный препарат нейпилепт (ЗАО «ФармФирма «Сотекс», Россия). Препарат выпускается из итальянской субстанции в виде раствора для внутривенного и внутримышечного введения, 125 и 250 мг/мл. Проведенное открытое сравнительное многоцентровое рандомизированное исследование эффективности и безопасности применения нейпилепта и цераксона у больных в остром периоде ишемического инсульта в каротидной системе продемонстрировало безопасность, переносимость и эффективность препаратов цитиколина у 152 пациентов в остром периоде ишемического инсульта. Выявлена не меньшая эффективность изучаемого нейпилепта по сравнению с препаратом сравнения цераксоном (рис. 4), что позволяет рекомендовать использование его нейропротективных свойств в клинической практике. При этом необходимо отметить, что инсульт — это не только повреждение и гибель нейронов, а болезнь головного мозга в целом, когда целесообразна защита не столько нейронов, сколько условной нейроваскулярной единицы, составляющей единый структурно-функциональный элемент ткани головного мозга. На практике это означает необходимость подбора не одного нейропротективного препарата, а комплекса нейропротективного лечения, включающего мембранопротекторы, антиоксиданты, регуляторы синаптической передачи, нейротрофические средства.