Гепарин. Структура и синтез Гепарин относится к классу гликозаминогликанов – большой группе полисахаридов, состоящих из повторяющихся различных дисахаридных последовательностей. К этой же группе относятся такие вещества, как гепарансульфат, хондроитин сульфат и др. Сульфатированные участки формируют функционально активные отрицательно заряженные группы в составе гликозаминогликанов [2]. Синтез гепарина в клетках млекопитающих осуществляется через комплекс ферментативных реакций. Он начинается после последовательного переноса моносахаридов на серглицин протеогликан (клеточно-специфичный ядерный протеин) с формированием ядерного тетрасахарида. Тетрасахарид в свою очередь связывается с атомом кислорода боковой цепи серина и формирует О-связанный гликан. В дальнейшем тетрасахарид является основой для синтеза гепаросана, предшественника гепарина (и гепарансульфата), синтез которого осуществляется посредством последовательного ферментативного переноса определенных дисахаридных звеньев. Далее следует посттрансляционный процессинг, включая сульфатирование, что в результате приводит к синтезу зрелой молекулы полианионного протеогликана гепарина, который в таком виде выявлен только в гранулах тучных клеток. В них протеогликаны гепарина служат связующим агентом для различных положительно заряженных цитокинов, факторов роста и протеаз, которые тучные клетки секретируют в процессе клеточной стимуляции и дегрануляции. Напротив, протеогликаны гепарансульфата экспрессируются повсеместно и входят в состав внеклеточного матрикса. Неоднородную смесь молекул гепарина от 5 до 25 кДa можно получить путем гидролиза либо воздействия глюкуронидазы. Лишь одна из трех выделенных таким образом молекул гепарина способна связаться с АТ-III [3]. Гепарин, получаемый на фармакологических производствах преимущественно путем экстракции из животных тканей (слизистой свиньи), содержит смесь молекул гепарина с различным молекулярным весом и носит название нефракционированный гепарин (НФГ). Протеогликаны гепарансульфата также гетерогенны, и менее 5 % протеогликанов эндотелия способны связываться с АТ-III [3]. Несмотря на такой низкий процент, вклад протеогликанов гепарансульфата в поддержание антикоагуляционных свойств сосудистого русла является весомым и оправдывает их присутствие в гликокаликсе. Большинство используемых в настоящее время гепаринов имеют животное происхождение и выделяются при производстве из слизистой кишки или легких животных. Эти ткани богаты тучными клетками, так как стоят на переднем плане у входных ворот инфекции в организме. Высокий спрос, а также низкая степень очистки биологического гепарина дала толчок для разработки других его источников, включая биоинженерный гепарин. Ни одна из альтернатив пока не привела к крупномасштабному производству гепарина [4]. Гепарин и его производные Дальнейшие исследования гепаринов были направлены на снижение риска кровотечения при его применении. С этой целью путем фрагментации НФГ химическим и ферментативным путями были созданы новые гепарины под названием низкомолекулярные гепарины. В то время как молекулы НФГ составляют от 6 до 60 кДa, молекулы НМГ – от 1 до 10 кДa [5]. НМГ синтезируют при деполимеризации НФГ химическим, ферментативным или физическим путем. На рынке присутствуют многочисленные НМГ разных производителей, полученные различными путями, с отличиями в биологической активности (табл. 2).

В настоящее время на фармакологическом рынке присутствуют различные виды НМГ, также доступно второе поколение НМГ и ультранизкомолекулярные гепарины, такие как бемипарин и семилорапин [6]. Производные гепарина отличаются своей активностью в отношении фактора Ха (FXa), фармакокинетическими свойствами, в зависимости от чего находят применение на практике. Структурные изменения гепарина с трехкратным уменьшением его молекулярной массы привели к изменениям в фармакокинетике и фармакодинамике. НМГ обладают преимуществами перед НФГ в связи с их большей биодоступностью, упрощенным дозированием и меньшим количеством побочных реакций. У НМГ более длительный период полувыведения, не такое высокое сродство к фактору фон Виллебранда, они в меньшей степени связываются с белками. НМГ выводятся преимущественно почками, менее продолжительно связаны с клетками эндотелия, в связи с чем они в 2–4 раза длительнее циркулируют в крови. Максимальный уровень анти-Ха активности при использовании НМГ развивается через 3–4 ч и длится 12 и более часов. Таким образом, антикоагулянтный эффект НМГ проще контролировать, чем при использовании НФГ. Для достижения требуемого эффекта антикоагуляции достаточно однократного или двукратного введения НМГ в сутки (табл. 3).

В результате НМГ являются гепаринами выбора в большинстве клинических ситуаций, таких как венозный тромбоэмболизм, обширные оперативные вмешательства, острый коронарный синдром [7]. Преимущества НФГ неоспоримы при использовании в устройствах экстракорпорального кровообращения и у пациентов с почечной недостаточностью, так как препарат менее зависим от выведения почками, и его действие обратимо путем введения протамина сульфата [8]. Попыткой избавиться от побочных эффектов гепарина животного происхождения был синтез антикоагулянта с высоким аффинитетом к антитромбину (АТ). Фондапаринукс используют для профилактики и лечения венозного тромбоза при оперативных вмешательствах, у пациентов с инфарктом миокарда и т. д. [9]. Определенным образом модифицированные гепарины, десульфатированные, деацетилированные и другие синтезированы как альтернативные неантикоагулянтные препараты. В настоящее время данные препараты проходят клинические испытания [10]. Антикоагулянтные свойства гепаринов Среди всех свойств антикоагулянтные свойства гепаринов освещены лучше всего. Антикоагулянтный эффект основан на взаимодействии между плазменным ингибитором сериновых протеиназ антитромбином и тромбином или фактором Ха. Взаимодействуя с АТ, гепарин также способен подавлять факторы VIIa, IXa, XIa и каликреин. Связываясь в определенном участке с АТ, гепарин облегчает взаимодействие его с тромбином или FXa. Этот участок носит название «пентасахаридная последовательность». Кроме этого, АТ сам претерпевает конформационные изменения после связывания с гепарином. Эти изменения в 2 раза повышают его сродство к тромбину и в 100 раз к FXa [11]. Ингибитор протеина С (англ. protein C inhibitor, PCI) регулирует активность активированного протеина С (англ. activated protein C, АРС). Протеин С превращается в свою активированную форму под действием тромбина, его активная форма выступает в роли антикоагулянта, инактивируя факторы Va и VIIIa в присутствии кофактора – протеина S. Связываясь с гепарином, PCI усиливает свое влияние на АРС и FXa в присутствии кальция. Противотромботический эффект гепарина также обусловлен неантикоагулянтными свойствами: усилением выделения ингибитора пути тканевого фактора (англ. tissue factor pathway inhibitor, TFPI); влиянием на фибринолитическую активность; связыванием с хемокинамии и цитокинами; активацией факторов роста. TFPI является мощным естественным ингибитором внешнего пути свертывания. НМГ значительно повышают его концентрацию в плазме крови. Для TFPI характерны и другие потенциально антитромботические свойства: подавление формирования протеаз; прямое подавление FXa и эластазы; подавление обусловленной тканевым фактором активации тромбоцитов и макрофагов; влияние на липопротеины низкой плотности; влияние на эндотелий сосудов; модуляция эндогенных гликозаминогликанов; нейтрализация эндогенного тканевого фактора. Противотромботическое действие гепарина связано и с рядом других процессов, в котором он участвует, в частности: гепарин и другие полианионы, такие как дерматан сульфат (расположенный на стенке сосудов) потенцируют противотромботическую активность кофактора гепарина II; гепарин подавляет протеин Z (PZ), активируя PZ ингибитор и таким образом подавляя коагуляцию; гепарин потенцирует действие С1-эстеразного ингибитора, подавляя калликреин и FXIIa [1]; гепарин подавляет ингибитор гепараназы, концентрация которой повышена при онкологических заболеваниях, хроническом воспалении, атеросклерозе, болезни Альцгеймера и т. д. [12]. Неантикоагулянтные свойства гепарина В процессе изучения гепарина было выявлено, что он обладает не только антикоагулянтными свойствами. К неантикоагулянтным свойствам гепарина относятся такие, как влияние на адгезию молекул, гепарин-индуцированный выброс связанного с эндотелием TFPI [13, 14], влияние на активаторы фибриногена, такие как тканевой активатор плазминогена [15], связывание с хемокинами и цитокинами [16], а также нейтрализация DAMPS (англ. damage-associated molecular patterns – связанные с повреждением молекулярные частицы) [17]. Не следует забывать, что гепарин обладает прокоагулянтными и антифибринолитическими свойствами. Он стимулирует подавление активированного протеина С ингибиторами, снижение активности процессов фибринолиза [18], нарушает инактивацию FVa, активирует свертываемость через FXa. Однако последние 2 свойства гепарин проявляет в отсутствие АТ-III. Подобные ситуации развиваются у пациентов на фоне коагулопатии потребления. Терапия гепарином может приводить к снижению антитромбина. Примерно 70 % молекул НФГ не взаимодействуют с АТ. Эта фракция носит название «неактивный гепарин» [19]. Именно с ней связывают некоторые положительные терапевтические эффекты НФГ. Данная так называемая «неактивная фракция» обладает определенными защитными свойствами в отношении тканей. В классических ситуациях, когда имеют место показания к использованию гепарина как антикоагулянта, имеют место повреждения тканей в результате ишемии. НФГ и НМГ используют не только как антитромботические средства, но и при лечении гемодинамических нарушений, модуляции факторов роста, а также в дополнение к химиотерапии и противовоспалительной терапии. Модуляция факторов роста Способность гепаринов связываться с факторами роста описана еще в 1980-х годах. Известно, что ряд факторов роста, такие как сосудисто-эпителиальный фактор роста (англ. vascular endothelial growth factor, VEGF), фактор роста фибробластов (англ. fibroblast growth factor, FGF), тромбоцитарный фактор роста (англ. platelet-derived growth factor, PDGF) способны связываться с гликозаминогликанами на поверхности клеток, а также во внеклеточном матриксе, где они располагаются на базальной мембране [20]. Таким образом, факторы роста оказываются защищенными от протеолитической активации и физической денатурации. Кроме этого, они могут фиксироваться к гликозаминогликанам эндометрия и являться пулом, готовым к использованию, например при повреждении сосуда. При физиологическом или патологическом повреждении цепей гликозаминогликанов связанные с ними факторы роста высвобождаются и могут взаимодействовать с соответствующими клеточными рецепторами. Гепарин взаимодействует как с факторами роста, так и с их рецепторами, выступая в роли корецепторной молекулы и формируя высокоаффинные комплексы факторов роста. Однако для создания таких высокоаффинных комплексов гепарин должен состоять из определенной полисахаридной последовательности. Так, например, для формирования активного комплекса, содержащего VEGF, необходим гепарин с длиной цепи более 22 сахаридных последовательностей, при этом гепарин с количеством последовательностей 18 будет способствовать подавлению связывания VEGF с его рецептором. Именно в связи с этим НМГ является мощным ингибитором как ангиогенеза, так и фиброза [21]. В настоящее время вопросы использования высокоаффинных комплексов гепарина и факторов роста в регенеративной медицине и наномедицине активно изучаются [22]. Антиметастатические свойства Интерес к антиметастатическим свойствам гепарина возник после ряда клинических наблюдений, которые показали, что онкологические пациенты, получающие гепарин или его производные, имеют лучшие показатели выживаемости [23]. Предварительно предполагают, что в антиметастатическом механизме участвует индукция гепарином выделения клетками TFPI, отмечаемая у онкологических пациентов, находящихся на гепаринотерапии. TFPI обладает антиангиогенными и антиметастатическими эффектами in vitro и in vivo. Кроме того, гепарин подавляет экспрессию и активность тканевого фактора, влияя на опосредованную рецепторами факторов роста активацию ядерного фактора каппа B (англ. nuclear factor kappa B, NF-kB) [24]. Другой потенциально антиметастатический механизм заключается в подавлении отложений фибрина вокруг опухолевой клетки, что делает доступным опухолевые клетки для клеток иммунной системы [25]. Помимо антикоагулянтных свойств гепарина, способствующих его противоопухолевому действию, существуют также и неантикоагулянтные свойства, действующие в этом направлении. К одним из таких свойств относится способность модулировать активность селектина. Гепарин блокирует связывание Р- и L-селектина с лигандами нормальной и опухолевой клеток. Таким образом, гепарин влияет на дальнейшие процессы, которые следуют после связывания селектинов с мишенями, на межклеточные взаимодействия, нарушая процессы роста и дифференцировки ткани [26]. Модулируя хемокин–хемокин рецепторные взаимодействия, гепарин подавляет клеточную миграцию и метастазирование. Это было продемонстрировано на примере in vitro исследований хемокиновых рецепторов CXCR4 и его лиганда CXCL12 [27]. Помимо этого было показано, что гепарин может подавлять взаимодействие между интегрином VLA-4 с лигандом VCFM-1, что снижает адгезию клеток меланомы и метастазирование меланомы в эксперименте [28]. Мишенью для гепарина являются также CXCR1/2 и CXCL8 [29]. Гепараназа представляет собой эндогликозидазу, которая разрушает гепарансульфат во внеклеточном матриксе и на поверхности клеток. Подавление активности гепараназы гепарином приводит к снижению инвазии и метастазирования. Полностью десульфатированные типы гепаринов не обладают подобными свойствами [30]. Противоопухолевый эффект гепарина реализуется также через прямое подавление апоптоза в опухолевых клетках при блокаде клеточного цикла, через повышение клеточной чувствительности к химиотерапевтическим препаратам, а также через снижение эффекта подавления опухолевых генов супрессоров [31]. Недавно было показано, что концентрация галектина-3 и β-галактозидсвязывающего белка, которые экспрессируются с избытком при большинстве опухолей, может подавляться гепарином. Механизм, который приводит далее к снижению метастазирования, пока не ясен [32]. Таким образом, показаний для использования гепарина у онкологических пациентов, помимо профилактики тромбозов, довольно много. В метаанализе было выявлено увеличение выживаемости среди пациентов без ассоциированных тромбозов и рисков кровотечений с мелкоклеточным раком легкого [33], а также в III фазе рандомизированного исследования среди пациентов с немелкоклеточным раком легкого, принимающих НФГ (преимущественно) и НМГ [34]. Одновременно в другом крупном мультицентровом исследовании было показано, что профилактическое использование НМГ у более 2000 пациентов с раком легкого не привело к увеличению выживаемости или снижению метастазирования, при этом частота кровотечений достоверно увеличилась [35]. Другие исследования установили, что у пациентов с благоприятным прогнозом использование гепарина было эффективным в отношении выживаемости [36–38]. Все вышеуказанные исследования проводились с использованием известных употребляемых и зарегистрированных гепаринов, причем их антиметастатический эффект никак не коррелировал с антикоагулянтным действием. Еще одним из возможных механизмов антиметастатического действия гепаринов является их способность связываться с кофактором гепарина II, концентрация которого в плазме крови пациентов с метастазами, как показали исследования на животных моделях и in vitro, повышена [39]. Кофактор гепарина II может взаимодействовать как с пентасахаридсодержащими гепаринами с антикоагулянтными свойствами, так и с производными гепарина без антикоагулянтных свойств. Неантикоагулянтные гепарины были протестированы в качестве антиметастатических агентов, и в ряде исследований была продемонстрирована их противоопухолевая эффективность в отсутствие влияния на коагуляционный каскад [40]. Вероятное их внедрение в клиническую практику оправдано еще и возможностью использования больших доз при отсутствии риска развития массивных кровотечений. Возможно, разные виды гепаринов оказывают различное терапевтическое действие в каждом отдельном случае онкологического заболевания. Необходимы дальнейшие исследования в этой области. Противовоспалительные свойства гепаринов Учитывая тот факт, что эндогенный гепарин содержится в гранулах тучных клеток, не удивительно, что синтезированный фармацевтической промышленностью гепарин обладает иммуномодулирующими свойствами. Тучные клетки играют огромную роль в развитии аутоиммунных заболеваний, а также аллергических реакций. Гепарин тучных клеток, отличный по структуре от промышленного, обладает провоспалительными свойствами в связи со стимуляцией брадикинина [41]. Однако эндогенные гепариноподобные гликозаминогликаны присутствуют на поверхности эндотелия, а введение гепарина оказывает прямо противоположное действие. У пациентов с иммунными заболеваниями, такими как астма, аллергический ринит, воспалительные заболевания кишечника и т. д., введение гепарина бывает крайне эффективным в связи с его противовоспалительным воздействием [42, 43]. Эффективен гепарин также и при ряде сердечно-сосудистых заболеваний, в патогенезе которых присутствует воспалительный компонент, а именно, при остром коронарном синдроме, тромбофлебитах и т. д. [44, 45]. Противовоспалительные механизмы действия гепарина и его производных можно условно разделить на 2 группы: взаимодействие с растворимыми лигандами плазмы и взаимодействие с рецепторами и молекулами на поверхности клеток. Гепарин оказывает влияние на все этапы миграции и экстравазации лейкоцитов. Взаимодействие с растворимыми плазменными лигандами Гепарин способен взаимодействовать с большим количеством лигандов, преимущественно белками. Путем связывания с провоспалительными медиаторами и ферментами гепарин подавляет активацию воспалительных клеток, дальнейшее прогрессирование воспалительного ответа и повреждение тканей. Например, связывание белков комплемента с гепарином меняет их функциональные свойства [46]. Гепарин, связываясь и подавляя формирование ряда факторов комплемента (например, активного С1 комплекса и С3 конвертазы), а также мембраноатакующего комплекса, способен влиять как на классический, так и на альтернативный пути комплемента, предотвращая терминальный лизис клетки [47]. Гепарин способен связывать хемокины и цитокины [48]. Связывание цитокинов с гликозаминогликанами на поверхности клеток и с гепаринами тучных клеток в участке воспаления приводит к концентрации их в этой зоне и защите от протеолитической инактивации и быстрого выведения из циркуляции. При введении экзогенного гепарина происходит конкурентное связывание с медиаторами воспаления (хемокинами и цитокинами). Таким образом, экзогенный гепарин уводит их из очага воспаления [49]. В 2004 г. впервые было показано, что ядерные белки отсутствуют в норме в плазме крови и появляться в ней могут в процессе NETоза. Под NEТозом подразумевают процесс, в результате которого деконденсированный ядерный хроматин в сочетании с гистонами (внеклеточные ловушки нейтрофилов, англ. neutrophil extracellular traps, NETs) формируется в результате действия триггера (патогена) [50]. Помимо нитей ДНК и гистонов, NETs содержат ряд гранулированных белков, оксидазы и протеазы. Внеклеточные гистоны обладают повышенной цитотоксичностью. Исследования показали, что гепарин способен нейтрализовывать цитотоксичность внеклеточных гистонов [17, 51], в том числе эластазы и катепсина G [52]. Гепарины, снижая выраженность NETоза, тем самым и предотвращают тромбоз, так как NETs являются одним из составляющих артериальных и венозных тромбов [53]. Способствуя подавлению активации тромбина антитромбином, гепарин оказывает влияние также и на мишени тромбина, такие как активированный рецептор протеазы (англ. protease activated receptor-1, PAR-1). PAR-рецепторы являются участниками провоспалительного ответа. Таким образом, гепарин подавляет воспалительный ответ одновременно с антикоагуляцией (рис. 1, 2).

Гепарин также снижает активность липопротеинлипазы плазмы крови, уменьшая захват липопротеинов сосудистой стенкой и улучшая липидный профиль, при этом приводя к снижению липопротеинов низкой плотности [54, 55]. Взаимодействие гепарина с рецепторами клеточных поверхностей или макромолекулами Исследования показали, что гепарин способен влиять на взаимодействия клеток путем гепарин-зависимого связывания с молекулами клеточной адгезии, а также гепарин-зависимого нарушения экспрессии молекул адгезии. Примером этого влияния гепарина является нарушение взаимодействия между эндотелием и клетками крови (например, лейкоцитами и тромбоцитами), приводящее к уменьшению выраженности воспалительных реакций. В основе лежат взаимодействия гепарина с Р-селектином на поверхности активированных клеток эндотелия и активированных тромбоцитов. Реализуя противовоспалительное действие, гепарин связывается с лейкоцитами через L-селектин на их поверхности. Гепарансульфат, присутствующий на поверхности активированного эндотелия, является важным участником процесса адгезии и проникновения лейкоцитов через эндотелий; экзогенно же вводимый гепарин препятствует протеканию этого процесса [56]. Интересен тот факт, что несмотря на структурное сходство, Е-селектин не способен связываться с гепарином. Внутриклеточная молекула адгезии-1 (англ. intercellular adhesion molecule-1, ICAM-1) – молекула адгезии семейства протеинов-иммуноглобулинов, связывающихся с интегринами CD11a/CD18 или CD11b/CD18, присутствует на поверхности активированных клеток эндотелия и лейкоцитов. Ее взаимодействия важны для сохранения барьерной функции эндотелия и осуществления миграции лейкоцитов сквозь него. Гепарин способен связываться и инактивировать работу ICAM-1 [57], а также подавлять экспрессию молекулы в процессе активации эндотелия путем подавления экспрессии гена [58]. Тромбоцит-эндотелиальная молекула клеточной адгезии (англ. platelet endothelial cell adhesion molecule, PECAM-1) экспрессируется на поверхности тромбоцитов и иммунных клеток, участвует в перемещении иммунных клеток, связывается с гепарином в условиях развития ацидоза [59]. Нейрональная молекула адгезии (англ. neuronal cell adhesion molecule, NCAM) [60] и интегрин макрофаг-1 антиген (англ. integrin macrophage-1 antigen, Mac-1) [61] также способны связываться гепарином. Mac-1 присутствует на поверхности ряда иммунных клеток, включая нейтрофилы, макрофаги и клетки – естественные киллеры. Этот антиген состоит из субъединиц CD11b/CD18 и связывает лиганды, в том числе белки комплемента iC3b и C4b, а также некоторые поверхностные бактериальные эпитопы. Гепарин, связываясь с Mac-1, подавляет его взаимодействие с лигандами, приводя тем самым к уменьшению воспалительной реакции и клеточной пролиферации. Гепарин оказывает влияние на взаимодействие вируса с клеткой, конкурируя при этом за связь с вирусом со связанным на поверхности клетки гепарансульфатом. Это препятствует атаке вируса на клетку-мишень и является профилактикой развития инфекционного процесса [62]. Воздействуя на p38 MAPK и NK-kB активацию в клетках эндотелия, гепарин снижает выраженность воспалительной реакции, а также поддерживает целостность эндотелиального барьера [63]. Другим положительным эффектом связывания экзогенного гепарина с NK-kB является уменьшение дегрануляции тучных клеток и других иммунных клеток. Следствием этого является снижение лизосомальной ферментной активации и регенерации реактивных форм кислорода [64]. Помимо клеток эндотелия, гепарин также способен оказывать влияние на гладкомышечные клетки сосудов, подавляя их пролиферацию [65]. Эта способность гепарина активно используется в технологиях стентирования при разработке состава покрытий, регулирующих клеточный рост неоинтимы [66]. Гепарин и НМГ, действуя через PAR-1-зависимый механизм, влияют на сигнальные пути клетки, в частности снижают реактивность тромбоцитов. В отличие от них, оральный антикоагулянт дабигатран повышает реактивность тромбоцитов, влияя на экспрессию тромбоцитарных PAR-1/PAR4 [67]. По последним данным, гепарины способны снижать секвестрацию нейтрофилов, проницаемость легких, оказывая защитное влияние на ткань в условиях искусственно созданного острого повреждения легких [68]. Гепарин положительно влияет на сосудистый эндотелий, восстанавливая работу гликокаликса после его повреждения в процессе воспаления [69]. Есть предположение, что он восполняет поверхностную клеточную сеть протеогликанов, привлекая внутриклеточный пул синдекана-1, и частично берет на себя функции синдекана-1 [70]. Противовирусные эффекты гепаринов Гепарин разрушает взаимосвязь SARS-CoV-2 поверхностного Spike белка с рецепторами клеток хозяина в различных органах через его S1 рецептор. Одним из таких клеточных рецепторов является ангиотензинпревращающий фермент 2 – металлопептидаза, обеспечивающая проникновение вируса в клетку. Гепарин влияет на иммунотромбоз, вызванный массивным синтезом NETs на фоне COVID-19. Участки повреждения эндотелия представлены деструкцией гликокаликса с микротромбозом и экстравазацией. Гепарин проникает в гликокаликс, мобилизует пул синдекана, частично замещая его функцию [70]. Восстановление работы гликокаликса препятствует прогрессированию воспаления и уменьшает риск развития септического шока [71]. Как было показано, у пациентов, умерших от COVID-19, имели место полиорганные микротромбозы легких, печени, сердца [72]; также у тяжелобольных отмечались неврологические осложнения в виде острой потери слуха, что характеризовало вирусный сепсис [73]. Антикоагулянтные и неантикоагулянтные свойства гепарина делают его кандидатом для патогенетического лечения COVID-19. Неблагоприятные эффекты гепаринов Ряд описанных неблагоприятных эффектов гепаринов могут ограничивать его использование. Основным неблагоприятным эффектом, конечно же, остается повышенная кровоточивость. Учитывая короткий период полураспада в плазме крови, этот эффект у гепаринов кратковременен по сравнению, например, с антагонистами витамина К. Более того, в экстренных случаях кровотечение можно купировать введением протамина – положительно заряженного белка, связывающего отрицательно заряженный гепарин, сформированный комплекс с которым далее выводится ретикулоэндотелиальной системой. Вторым опасным неблагоприятным эффектом гепарина является гепарин-индуцированная тромбоцитопения (ГИТ). По статистике, при использовании терапевтических доз гепарина она развивается у 0,1– 5,0 % пациентов [74]. Частота ГИТ выше при использовании НФГ. Существует 2 типа ГИТ. При первом, менее клинически значимом типе, ГИТ развивается в результате использования НФГ или высоких доз гепарина впервые. Эта неиммунная тромбоцитопения является результатом связывания гепарина с тромбоцитарным PF4 и формированием крупных конгломератов, вызывающих дальнейшую активацию тромбоцитов, либо опосредованное рецепторами к фибриногену снижение количества тромбоцитов. При втором типе ГИТ происходит формирование антител к комплексам гепарина с тромбоцитами. Данный вид ГИТ может явиться причиной жизнеугрожающих тромбозов и тромбоцитопений, она развивается через 5–10 дней от начала использования гепаринов. При развитии второго типа ГИТ необходимо немедленно прекратить использование гепаринов и начать прием других антикоагулянтов – не производных гепарина [75]. При длительном использовании гепарина возможно развитие и других неблагоприятных эффектов, таких как остеопороз (частота от 2,2 до 5,0 %) [76] и кожные проявления (7,5 %) [77]. Данные побочные эффекты менее выражены при приеме НМГ. Молекулярный механизм, благодаря которому гепарин способствует развитию остеопороза, до конца не ясен, но возможно в основе лежит стимуляция гепарином остеокластов с одновременным подавлением остеобластов и, как результат, резорбция костной ткани. НМГ имеют ряд преимуществ перед НФГ. Основной антикоагулянтный эффект НФГ основан на способности связываться с АТ-III и кофактором II гепарина и тем самым усиливать их способность инактивировать тромбин, а также (в меньшей степени) FXа и FIXа. Однако НФГ не способен инактивировать тромбин и FXа, фиксированные на поверхности фосфолипидов, что ограничивает его антикоагулянтный эффект. Также НФГ способен образовывать комплексы и с другими белками плазмы (витронектином, фибронектином, фибриногеном) и белками, высвобождаемыми из тромбоцитов (низкомолекулярная субъединица фактора фон Виллебранда) и эндотелия (высокомолекулярная субъединица фактора фон Виллебранда). Связывание с фактором фон Виллебранда может привести к развитию кровотечений, не связанных с тромботической тромбоцитопенией. За счет связывания с различными белками, а также быстрого выведения из циркуляции за счет длины цепей гепарин имеет ограниченную биодоступность. Он плохо всасывается из подкожного депо. Применение НФГ требует частого контроля доз по уровню активированного частичного тромбопластинового времени (АЧТВ). В отличие от НФГ, НМГ лишены его многих побочных эффектов, таких как кровотечение, тромбоцитопения вследствие внутрисосудистой агрегации тромбоцитов, «рикошетные» тромбозы, остеопороз, повышение печеночных ферментов в сыворотке крови, гипоальдостеронизм, аллергические реакции, гепарин-индуцированные некрозы кожи за счет изменения размера молекул и силы связывания с различными белками. Средняя молекулярная масса НМГ составляет 4000– 5000 Да. При взаимодействии с АТ-III НМГ характеризуются выраженной активностью в отношении FXа и слабой активностью в отношении тромбина. Это связано с тем, что молекулы гепарина, содержащие менее 18 сахаридов, не способны связываться одновременно и с тромбином и с АТ-III и, как результат, не способны катализировать процесс ингибирования тромбина. НМГ обладают устойчивостью по отношению к фактору 4 тромбоцитов и в меньшей степени воздействуют на функцию тромбоцитов и сосудистую проницаемость, что выражается в меньшей вероятности развития таких побочных эффектов, как тромбоцитопения и кровотечения по сравнению с НФГ при одинаковом противотромботическом эффекте. Большой период полувыведения и пролонгированное действие объясняются слабым соединением НМГ с макрофагами и клетками эндотелия. НМГ имеют высокую биодоступность (более 90 % при подкожном введении); обладают большей по сравнению с НФГ противотромботической активностью; 70 % противотромботической активности НМГ связано с воздействием на эндотелий. Они способствуют высвобождению из эндотелия ингибитора тканевого пути свертывания, т. е. воздействуют и на внешний путь свертывания крови. НМГ способствуют активации фибринолиза путем высвобождения из эндотелия тканевого активатора плазминогена. Они также подавляют прокоагулянтную активность лейкоцитов, что также значительно усиливает их антикоагулянтное действие. Этим объясняется длительное антитромботическое влияние НМГ даже после того, как анти-Xа активность препаратов уже не обнаруживается. НМГ достаточно вводить 1 раз в сутки. Доза их в 3 раза меньше, чем гепарина, поэтому нет опасности снижения уровня АТ-III, т. е. нет опасности рикошетной гиперкоагуляции вследствие быстрого удаления из циркуляции комплексов ТАТ (тромбин–антитромбин III). НМГ оказывают ингибирующий эффект на агрегацию тромбоцитов вследствие воздействия на эндотелий (снижение фактора фон Виллебранда) и анти-IIа эффекта, т. е. обладают выраженными антиагрегантными свойствами [78] (табл. 4).

Заключение Около века назад из животных тканей был получен водорастворимый гепарин, который на протяжении длительного времени использовался лишь как антикоагулянт. Повсеместное его применение началось после того, как Kakkar показал, что введение вещества значительно снижает риск развития послеоперационных тромбозов при приемлемом риске развития кровотечения. Последние 50 лет исследования обращены к неантикоагулянтным свойствам гепарина, которые принципиально важны при множестве состояний с воспалительным компонентом в патогенезе. НФГ представляет собой смесь полисахаридов с различным составом и молекулярным весом. Дальнейшие исследования следует направить в сторону изучения структурно-функциональных взаимосвязей с различными неантикоагулянтными свойствами, которые бы дали возможность широкого использования неантикоагулянтных свойств гепарина. Ввиду того, что антикоагулянтные свойства гепарина ограничивают его использование с неантикоагулянтной целью в связи с риском кровотечения, необходимы исследования и разработки новых видов гепаринов без или с ослабленными антикоагулянтными свойствами. Список литературы смотрите здесь. Источник: Журнал "Акушерство, гинекология и репродукция. 2021; 15 (3): 295-312. Ссылка на оригинал: https://www.gynecology.su/jour/article/view/1010/917