Куда девать ненужное

Итак, мы уяснили себе, какими особенностями должны обладать вещества, претендующие на роль лекарств, поняли, как их доставить в нужную точку организма и заставить работать. Однако остаётся ещё один комплекс проблем. Как долго работает лекарство? Что происходит с ним потом? Как вывести чужеродное вещество из организма?

В большинстве случаев, как уже упоминалось, лекарственные вещества разрушаются в печени — организм стремится очиститься от чужеродных химикатов сам. При этом сложные соединения превращаются, как правило, в более простые вещества, способные выводиться из организма достаточно легко.

Например, некоторые альдегиды и спирты частично выходят через легкие. Этим пользуются сотрудники автоинспекции: если заставить нетрезвого человека подышать в трубочку с раствором вещества, реагирующего с продуктами распада алкоголя, можно определить степень опьянения водителя.

Небольшая доля водорастворимых лекарств и продуктов их метаболизма удаляется из организма с потом, слезами, слюной и даже с материнским молоком. Однако больше всего чужеродных веществ и продуктов их распада концентрируется в моче. За день через почки проходит около 180 литров жидкости, содержащей растворённые вещества — большей частью, необходимые организму. При этом только незначительная часть соединений (менее 1%) оказывается в составе мочи, но, если почки работают нормально, они удаляют из крови в основном ненужные или даже вредные вещества — излишек солей, а также продукты распада клеток и отдельных макромолекул. Часто подобные вещества появляются в организме в процессе работы печени.

Разрушение лекарств этим органом — головная боль разработчиков новых препаратов. Но если вещество уже сыграло свою роль, то в дальнейшем печень очищает организм от продуктов метаболизма, что хорошо.

Каждый день печень нарабатывает до литра желчи, компоненты которой, особенно желчные кислоты, способствуют разложению и усвоению жиров в кишечнике. При этом более 80% печёночного секрета довольно быстро всасывается в кровь и попадает из кишечника обратно в печень. Таким образом, желчные кислоты совершают циркуляцию и могут использоваться организмом повторно. Вот здесь-то молекула лекарства и попадает иной раз в ловушку. Многие вещества способны образовывать комплексы с компонентами желчи, диффундировать сквозь стенки кишечника в кровь и таким образом участвуют в цикле печень — кишечник — кровь — печень. Процесс продолжается до тех пор, пока лекарственные молекулы не деградируют полностью и не перейдут из крови в мочу.

Печень имеет в своём составе специальные клетки, внутри которых много так называемых микросомальных ферментов. В отличие от прочих, как правило, высокоспецифичных ферментов представители этой группы могут взаимодействовать с веществами очень разными по структуре. Обычно они переводят лекарственное вещество в неактивную форму, окисляя или восстанавливая молекулы.

Биотрансформация лекарственных веществ происходит не только в печени, но и в плазме крови, почках, тканях мозга, поскольку и внутри клеток, и на их поверхности, и во всех биологических жидкостях организма присутствует множество ферментов. А ферменты — это катализаторы химических реакций, в том числе и тех, в которых могут участвовать молекулы лекарств.

Итак, мы вкратце проследили путь лекарственной молекулы в организме от начала до конца. Надеюсь, читатели увидели, что между химической структурой лекарства и специфичностью его биологического действия существует определённая зависимость. Современные препараты обладают высокой избирательностью: они влияют только на определённые ткани, органы и даже клетки, в то время как на других частях организма их влияние может не сказываться вовсе.

Вот эту избирательность действия фармацевтическая наука и старается усовершенствовать. В последние годы для создания новых лекарств химики часто используют достижения молекулярной биологии. Поведение клеток под влиянием различных веществ задаёт направление поисков по созданию новых соединений — тех, которые будут действовать с минимальными побочными эффектами. Но такие разработки дороги, и, скорее всего, в перспективе новых лекарств будут создавать меньше, чем раньше. Весьма вероятно, что в ближайшем будущем фармакологическая химия сосредоточит внимание на совершенствовании методов синтеза уже известных лекарств.