Дайте оценку ферментам как лекарственным средствам

Использование ферментов в качестве терапевтических средств имеет много ограничений вследствие их высокой иммуногенности. Тем не менее энзимотерапию активно развивают в следующих направлениях: заместительная терапия – использование ферментов в случае их недостаточности; элементы комплексной терапии – применение ферментов в сочетании с другой терапией.

Заместительная энзимотерапия эффективна при желудочно-кишечных заболеваниях, связанных с недостаточностью секреции пищеварительных соков. Например, пепсин используют при ахилии, гипо- и анацидных гастритах. Дефицит панкреатических ферментов также в значительной степени может быть компенсирован приёмом внутрь препаратов, содержащих основные ферменты поджелудочной железы (фестал, энзистал, мезим-форте и др.).

В качестве дополнительных терапевтических средств ферменты используют при ряде заболеваний. Протеолитические ферменты (трипсин, химотрипсин) применяют при местном воздействии для обработки гнойных ран с целью расщепления белков погибших клеток, для удаления сгустков крови или вязких секретов при воспалительных заболеваниях дыхательных путей. Ферментные препараты стали широко применять при тромбозах и тромбоэмболиях. С этой целью используют препараты фибринолизина, стрептолиазы, стрептодеказы, урокиназы.

Фермент гиалуронидазу (лидазу), катализирующий расщепление гиалуроновой кислоты, используют подкожно и внутримышечно для рассасывания рубцов после ожогов и операций (гиалуроновая кислота образует сшивки в соединительной ткани).

Ферментные препараты используют при онкологических заболеваниях. Аспарагиназа, катализирующая реакцию катаболизма аспарагина, нашла применение для лечения лейкозов.

Предпосылкой антилейкемического действия аспарагиназы послужило обнаружение в лейкозных клетках дефектного фермента аспарагинсинтетазы, катализирующего реакцию синтеза аспарагина.

Лейкозные клетки не могут синтезировать аспарагин и получают его из плазмы крови. Если имеющийся в плазме аспарагин разрушать введением аспарагиназы, то в лейкозных клетках наступит дефицит аспарагина и в результате – нарушение метаболизма клетки и остановка прогрессирования заболевания.

• Очень интересным примером использования биокатализа для получения лекарственных средств является область ферментативного превращения арахидоновой кислоты с образованием проста- гландинов, тромбоксанов, простациклина и лейкотриенов. Эти внутриклеточные регуляторы в чрезвычайно низких концентрациях обеспечивают мощные физиологические ответы организма.

• Превращение арахидоновой (5, 8, 11, 14-эйкозатетраеновой) кислоты в простагландины, тромбоксаны и простациклин катализируют сложные полиферментные системы. Ключевым ферментом синтеза следует считать общий для всех этих соединений первый фермент цепи — простагландинэндопероксидсинтетазу. Этот фермент катализирует образование простагландина Н2 — общего промежуточного соединения при получении всех простагландинов, тромбоксанов и простациклина.

• Простагландинэндопероксидсинтетаза — гемсодержащий фермент, катализирующий трехсубстратную реакцию, в ходе которой происходит сопряженное окисление кислородом арахидоновой кислоты и какого-либо донора электронов. Донорами электронов могут служить слабые органические и неорганические восстановители, например ферроцианид, адреналин, триптофан, НАДН. Значительные осложнения в создание биотехнологических процессов получения простагландинов вносит тот факт, что промежуточный продукт каталитического действия простагландинэндопероксидсинтетазы — простагландин G2 — является эффективным инактиватором самого фермента, его образующего. Ясно, что создание эффективных биокаталитических процессов получения простагландинов представляет собой чрезвычайно сложную задачу.

Для промышленного производства ферментных препаратов используют микроорганизмы, выделенные из природных источников, и мутантные штаммы, полученные в результате действия мутагенов физической и химической природы. В результате селекционных исследований получены микроорганизмы, способные синтезировать одновременно комплекс различны ферментов, но среди мутантных штаммов встречаются и такие, которые продуцируют в наибольших количествах только один промышленно важный фермент. Активными продуцентами амилолитических ферментов являются микроскопические грибы рода Aspergillus (Asp. usamii, Asp. oryzae, Asp. awamori, Asp. batatae) и Rhizopus (Rh. neveus, Rh. delemar, Rh. japonicum, Rh. tonnensis), а также отдельные представители Mucor. Большое количество амилолитических ферментов синтезируют спороносные бактерии Bacillus subtilis, Bacillus mesentericus, Bacillus macerans и др. Среди микроорганизмов - продуцентов протеолитических ферментов практический интерес представляют микроскопические грибы рода Aspergillus (Asp. terricola, Asp. awamori. Asp. oryzae, Asp. sojae, Asp. flavus, Asp. saitoi), Rhizopus (Rh. delemar, Rh. niveus, Rh. chinensis), Penicillium (Pen. notatum, Pen. chrysogenum, Pen. janthinellum). Известно много спороносных бактерий рода Bacillus, способных образовывать большое количество протеолитических ферментов: Вас. subtilis, Вас. mesentericus, Вас. megaterium, Вас. brevis, Вас. amyloliguefaciens, Вас. fusiformis и др. Протеолитические ферменты образуют также бактерии Bac. felseneus, Bac. polymyxa и дрожжи Saccharomyces fragilis.

Продуцентами пектолитических ферментов являются аэробные микроорганизмы - бактерии, микроскопические грибы, дрожжи. Наибольшая продуцирующая способность обнаружена у микроскопических грибов рода Aspergillus (Asp. foetidus, Asp. awamori, Asp. saitoi, Asp. terreus, Asp. niger) и Penicillium (Pen. citrinum, Pen. glaucum, Pen. expansum). Продуцентами пектиназы могут быть строгие анаэробы рода Clostridium. Штамм Cl. pectinofermentans 15 был получен селекционным путем в результате комбинированного действия мутагенов физической и химической природы. Активными продуцентами целлюлолитических ферментов являются представители многих родов микроорганизмов: Aspergillus (Asp. flavus, Asp. terreus, Asp. fumigatus, Asp. oryzae), Trichoderma (Tr. lignorum, Tr. viride, Tr. roseum), Penicillium (Pen. notatum, Pen. variabile), Fusarium (F. solani, F. culmorum) и др.

Все шире используются в медицинской практике ферменты, получаемые из культур микроорганизмов, преимуществом которых являются более высокая доступность и экопо мичноегь их производства.

Препараты ферментов слизистой оболочки желудка. Пепсин (Pepsinum) - препарат, содержащий протеолитический фермент. Сырьем для получения пепсина служит слизистая оболочка желудка свиней, где он образуется в виде профермента - пепсиноге-на. Пепсиноген активируется кислотой хлороводородной и аутокаталитически, г. е. с помощью образовавшихся молекул пепсина. При этом от пепсиногена (м.м. 40000) сначала отщепляется остаточный полипептид, а затем ингибитор пепсина. Образуется активный пепсин (м.м. 34 000). Пепсин относится к карбо-протеиназам, содержащим остатки аминокислот ди-карбоповых в активном центре, с оптимумом значения рН 1,5-2,5.

Ацидин-пепсин (Acidin-pepsinuvn) выпускают в таблетках по 0,5 и 0,25 г, содержащих I часть пепсина и 4 части бетаина гидрохлорида. При введении в желудок бетаина гидрохлорид легко гидролизуется с выделением свободной кислоты хлороводородной.

Абомин (Abominum) - препарат, содержащий сумму протеолитических ферментов, получают из слизистой оболочки желудка телят и ягнят молочного возраста. Он представляет собой аморфный порошок со специфическим запахом, соленого вкуса (содержит примесь натрия хлорида). Выпускают в форме таблеток по 0,2 г, с содержанием в 1 таблетке 50 000 ЕД.

Сок желудочный натуральный (Succusgastricusnaturalis) получают по методу, предложенному И. П. Павловым, через фистулу желудка при мнимом кормлении собак или других животных (лошадей). Препарат представляет собой прозрачную бесцветную жидкость кислого вкуса, консервированную кислотой салициловой (0,03-0,04%). Он содержит все ферменты желудочного сока, 0,45-0,51% свободной кислоты хлороводородной, значение рН 0,8-1,2. Выпускают во флаконах по 100 мл. Хранят в защищенном от света месте, при температуре от 2 до 10°С. Применяют при недостаточной функции желез желудка.

Препарат ферментов поджелудочной железы. Панкреатин (Pancreatinum) - препарат содержит ферменты поджелудочной железы, главным образом трипсин и амилазу и в незначительном количестве липазу. Сырьем для получения панкреатина служит поджелудочная железа свиней или рогатого скота.