Фармакалогия – мифы о лекарствах
«Всё есть яд, и ничто не лишено ядовитости;
одна лишь доза делает яд незаметным»
Парацельс
Уже в древности люди пытались спасти свою жизнь, используя различные природные лекарственные вещества. Чаще всего это были растительные и животные экстракты. Хотя идея изобретение лекарственных препаратов берет свои корни в далеком прошлом, по-настоящему революционным стоит считать конец XIX начало XX.
Во-первых, успехи в развитии наук, связанных с техникой и, особенно с химией, сделали возможным синтез значительного количества веществ, не существовавших ранее, и не обладающих терапевтическим действием.
Во-вторых, стало возможным проводить научные эксперименты, как основу изучения действия лекарственных средств и изыскания новых. Все это позволило заменить господствующие до того времени в лечении различные необоснованные теории.
Фармакология - наука медицинская и не только.
Фармакология — наука о действии на организм лекарственных веществ, т.е. химических соединений, употребляемых с лечебной целью.
История применения медикаментов имеет такую же давность, как история всего человеческого общества. Еще первобытные люди инстинктивно искали в природе вещества, способные облегчить страдания, подражая в чем-то животным — зачатки терапии, основанной на наблюдении и личном опыте. Попытки как-то систематизировать знания предпринимались уже в древнюю эпоху, о чем свидетельствуют исторические документы Китая, Индии, других стран, в частности, найденный папирус, где упоминается о целебных свойствах опия и касторового масла.
Папирус Эберса — медицинское сочинение, содержит 877 рецептов лекарств. Относится к старейшим из известных сохранившихся рукописей и, в особенности, текстов медицинского содержания. Содержит обширный список различных болезней, их симптомов, диагностику и методы лечения. В нём имеется, в частности, описание приготовления лекарств и методов лечения в областях травматологии, борьбы с паразитами, стоматологии, а также по гинекологии.
По данным медицинской энциклопедии сведения о различных лекарственных веществах и их действии содержат сочинения основоположника научной медицины великого врача древности Гиппократа (460 г. до н.э.).
Античный врач Гален (129 г. н.э.) предложил ряд методов приготовления лекарственных препаратов, положив тем самым научное начало технологии их изготовления. Из средних веков дошли до нас важные памятники лекарственной терапии: "Канон медицины", написанный Авиценной (980-1037 г.г.), "Изборник Святослава" — первый отечественный рукописный травник, составленный в 1073 г.
В эпоху Возрождения прогрессивное значение имела иатрохимия (ятрохимия, врачебная химия), основателем которой был гениальный Парацельс (1493-1541 г.г.). Им в терапию были введены соединения ртути, сурьмы и железа.
В 1551 году по указу царя Ивана Грозного в Москве была открыта первая аптека, а в последующие годы и в других городах, затем учрежден Аптекарский приказ, в ведении которых они находились.
При Петре 1 в России стала зарождаться фармацевтическая промышленность, основную базу которой составили так называемые аптекарские огороды, организованные в Петербурге и в Лубнах (Полтава). В 1706 году Петр I приказал выращивать лекарственные травы, место выбрали на севере Москвы – за Сухаревской башней. Управлять огородом назначили Аптекарский приказ, позже его сменил Московский госпиталь, а затем – Медико-хирургическая академия. По сложившейся традиции, заняться садом предложили ученым из Германии. Кроме выращивания растений и заготовок лекарственных трав, сотрудники готовили лечебные снадобья.
В конце XVIII и в начале XIX столетия в России были изданы первые руководства по лекарствоведению — "Врачебное веществословие" (Н.М.Амбодик) и "Фармакография" (А.П.Нелюбин).
Появление в XIX веке органической химии относят к величайшим достижениям человечества. Новая наука дала возможность получать лекарственные вещества не только из растительного сырья (в ограниченном количестве), но и синтезировать их искусственным путем, открыла горизонты для появления целых классов неизвестных ранее лекарственных соединений. С прогрессом химии родилась крупная фармацевтическая промышленность.
По данным статьи [3] в практической хирургии огромное значение имело применение Н.И.Пироговым диэтилового эфира для обезболивания и антисептических средств (фенола). Исследования знаменитых микробиологов — Пастера, Мечникова, Коха о патогенной роли многих микроорганизмов открыли дорогу поискам специфических противомикробных средств. Работы М.И.Сеченова, И.П.Павлова, других ученых у нас в стране и за рубежом по физиологии и условным рефлексам были экспериментально подтверждены действием лекарственных веществ на организм: гликозидов на сердечнососудистую систему, кислот, щелочей, горечей на желудочно-кишечный тракт, снотворных, алкоголя, промидов и других угнетающих средств на кору головного мозга. Развитию фармакологии способствовали ученые и практики. Чтобы оценить путь, пройденный и наукой "о лекарствах", правильнее всего сопоставить положение в недалеком прошлом и в настоящее время.
Трудно представить, что хирургические операции могли проводиться без наркоза и что анестезия, войдя в практику лишь в начале этого столетия, сейчас располагает большим количеством наркотических, анальгетических, нейролептических и анестезирующих средств, позволяющих осуществить полное обезболивание и предупреждать тяжелые последствия болевого шока. Еще несколько десятков лет назад заболевание сахарным диабетом означало прямую угрозу жизни, сегодня она снята синтезированным инсулином.
Не так давно смерть от инфекционных болезней, принимающих характер эпидемий, буквально "косила" людей. Остановило ее открытие английским микробиологом Флемингом пенициллина в 1929 г., положившего начало эпохе антибиотиков. Массовое производство пенициллина с помощью британских ученых было налажено в США в годы 2-й Мировой войны. Интересно, что все современные пенициллины получают из потомков одного единственного уникального плесневого грибка, найденного учеными на американском рынке на плесневой дыне.
От эпохи Парацельса - в будущие технологии.
Одной из значимых фигур в области познания медицины можно считать Парацельса. Еще юношей, в 16 лет, он покинул родительский дом, позднее окончил старейший Университет Швейцарии - Базельский Университет, старейший Университет Швейцарии.
Путешествуя по придунайским странам, Парацельс посетил Италию, где служил военным хирургом в имперской армии и принял участие во множестве военных экспедиций того времени. В своих странствиях он собрал много полезных сведений, причем не только от врачей, хирургов и алхимиков, но и общаясь с палачами, цирюльниками, пастухами, повитухами и предсказателями.
Он черпал знания и от великих, и от малых, у ученых и среди простонародья; его можно было встретить в компании погонщиков скота или бродяг, на проезжих дорогах и в трактирах, что послужило поводом для жестоких упреков и поношений, которыми в своей ограниченности осыпали его враги. Проведя в скитаниях десять лет, то применяя на практике своё искусство врача, то преподавая или изучая, по обычаю тех времен, алхимию и магию, в возрасте тридцати двух лет он возвратился обратно в Германию, где вскоре прославился после нескольких удивительных случаев исцеления больных.
По мнению Парацельса, человек – это микрокосм, в котором отражаются все элементы макрокосм (понимание человека как вселенной в миниатюре).
Парацельс применил к медицине идеи Агриппы о симпатии и антипатии и на основании их построил учение о специальных средствах для каждой части организма и о возможности переносить болезнь с человека на растения или животное, или зарывать её вместе с человеческими выделениями в землю [2].
Прогресс фармакологии характеризуется непрерывным поиском и созданием новых, более активных и безопасных препаратов. Путь их от химического соединения до лекарственного средства можно представить схемой (Приложение 1, Схема 1) [3].
Успехи молекулярной биологии, молекулярной генетики, молекулярной фармакологии стали существенным образом сказываться на таком прикладном аспекте фармакологии, как создание новых препаратов. Открытие многих эндогенных лигандов, вторичных передатчиков, пресинаптических рецепторов, нейромодуляторов, выделение отдельных рецепторов, разработка методов исследования функции ионных каналов и связывания веществ с рецепторами, успехи генной инженерии сыграло решающую роль в определении наиболее перспективных направлений конструирования новых лекарственных средств.
3. Получение препаратов из растительного и животного сырья и создание их синтетических заменителей
Первоначально из ряда растений Южной Америки индейцами был выделен стрельный яд - кураре, вызывающий паралич скелетных мышц.
В длинные трубки (духовые ружья) индейцы помещали маленькие легкие стрелы с остриями, смазанными кураре; энергичным выдохом охотник посылал стрелу в цель; из места попадания стрелы кураре всасывалось, наступал паралич мышц, и животное становилось добычей охотников.
В 1935 г. было установлено химическое строение одного из основных алкалоидов кураре – тубокурарина [3].
В медицине очищенное кураре, содержащее смесь алкалоидов (препараты курарин, интокострин), начали применять с 1942 г. Затем стали использовать раствор алкалоида тубокурарина хлорида (лекарственный препарат известен также под названием «тубарин»). В дальнейшем были получены многие синтетические курареподобные средства. Тубокурарина хлорид применяют для расслабления скелетных мышц при проведении хирургических операций.
Таким путем получены многие широко применяемые медикаменты не только в виде более или менее очищенных препаратов (галеновы, новогаленовы, органопрепараты), но также в виде индивидуальных химических соединений, например алкалоиды, гликозиды [3].
Алкалоиды - азотистые органические соединения, содержащиеся главным образом в растениях. Свободные алкалоиды представляют собой основания [отсюда название алкалоидов: al-qili (арабск.) - щелочь, eidos (греч.) - вид]. В растениях они обычно содержатся в виде солей. Многие алкалоиды обладают высокой биологической активностью (морфин, атропин, пилокарпин, никотин и др.)
Гликозиды - группа органических соединений растительного происхождения, распадающихся при воздействии ферментов или кислот на сахар, или гликон (от греч.glykys- сладкий), и несахаристую часть, или агликон. Ряд гликозидов используется в качестве лекарственных средств (строфантин, дигоксин и др.).
Лекарственные вещества растительного, животного, микробного, грибкового происхождения часто служат основой для их синтеза, а также последующих химических превращений и получения полусинтетических и синтетических препаратов.
Набирают темпы создания лекарственных средств путем использования методов генной инженерии (инсулин ). Новое лекарственное средство, пройдя через все эти сита (исследование фармактивности, фармакодинамики, фармакокинетики, изучение побочных эффектов, токсичности и т. д. ) допускается на клинические испытания.
В арсенале лекарственных средств, помимо синтетических препаратов, значительное место занимают препараты и индивидуальные вещества из лекарственного сырья: растительного, животного происхождения и из минералов, некоторые лекарственные вещества являются продуктами жизнедеятельности грибов и микроорганизмов (Приложение 2, Таблица 1, [1]).
Так, из опия выделяют алкалоиды - морфин, кодеин, папаверин, из раувольфии змеевидной - резерпин, из наперстянки - сердечные гликозиды дигитоксин, дигоксин, из ряда эндокринных желез крупного рогатого скота – гормоны, иммунноактивные препараты (инсулин), антибиотики.
Здесь используется метод слепого контроля, эффект плацебо, метод двойного слепого контроля, когда ни врач, ни больной не знает, когда это плацебо используется. Знает только специальная комиссия. Клинические испытания проводятся на людях, и во многих странах это осуществляется на добровольцах. Здесь, безусловно, возникает масса юридических, деонтологических, нравственных аспектов проблемы, которые требуют своей четкой разработки, регламентации и утверждения законов на данный счет.
4. Современные направления исследований или как создаются лекарственные препараты сегодня.
Создание лекарственных средств обычно начинается с исследований химиков и фармакологов, творческое содружество которых является основой для «конструирования» новых препаратов.
Поиск новых лекарственных средств развивается по следующим направлениям :
Химический синтез препаратов
А. Направленный синтез:
1) воспроизведение биогенных веществ;
2) создание антиметаболитов;
3) модификация молекул соединений с известной биологической активностью;
4) изучение структуры субстрата, с которым взаимодействует лекарственное средство;
5) сочетание фрагментов структур двух соединений с необходимыми свойствами;
6) синтез, основанный на изучении химических превращений веществ в организме (пролекарства; средства, влияющие на механизмы биотрансформации веществ).
Б. Эмпирический путь:
1) случайные находки;
2) скрининг.
Получение препаратов из лекарственного сырья и выделение индивидуальных веществ:
1) животного происхождения;
2) растительного происхождения;
3) из минералов.
Выделение лекарственных веществ, являющихся продуктами жизнедеятельности грибов и микроорганизмов; биотехнология (клеточная и генная инженерия)
В настоящее время лекарственные средства получают главным образом посредством химического синтеза. Один из важных путей направленного синтеза заключается в воспроизведении биогенных веществ, образующихся в живых организмах. Так были синтезированы адреналин, норадреналин, γ-аминомасляная кислота, простагландины, ряд гормонов и другие физиологически активные соединения [3].
Один из наиболее распространенных путей изыскания новых лекарственных средств - химическая модификация соединений с известной биологической активностью. Главная задача таких исследований заключается в создании новых препаратов, которые более активны и менее токсичны, и тем самым выгодно отличаются от уже известных. Исходными соединениями могут служить естественные вещества растительного и животного происхождения, а также синтетические вещества.
По данным фармакологических исследований, на основе гидрокортизона, продуцируемого корой надпочечника, синтезированы многие значительно более активные глюкокортикоиды, в меньшей степени влияющие на водно-солевой обмен, чем их прототип. Известны сотни синтезированных сульфаниламидов, барбитуратов и других соединений, из которых лишь отдельные вещества, структура которых обеспечивает необходимые фармакотерапевтические свойства, внедрены в медицинскую практику.
Основная проблема фармакологии - выяснение зависимости между химическим строением веществ, их физико-химическими свойствами и биологической активностью. Установление таких закономерностей позволяет проводить синтез препаратов более целенаправленно. При этом важно выяснить, какие химические группировки и особенности структуры определяют основные эффекты действия исследуемых веществ. В последние годы наметились новые подходы к созданию лекарственных препаратов. За основу берется не биологически активное вещество, как это делалось ранее, а субстрат, с которым оно взаимодействует, например фермент. Для таких исследований необходимы максимально подробные данные о трехмерной структуре тех макромолекул, которые являются основной «мишенью» для препарата.
В настоящее время имеется банк таких данных, включающих значительное число ферментов и нуклеиновых кислот . Используя имеющиеся данные о свойствах многих макромолекул, удается с помощью компьютеров моделировать их структуру.
5. Лекарства, изменившие мир
Чтобы быстро вылечиться, нужно правильно поставить диагноз и потом уже получать правильное лечение. Древнегреческий врач Гиппократ описал в своих трудах 200 лекарств. Сейчас в распоряжении медиков их больше 200 тысяч. Но в этом фармацевтическом море можно выделить препараты (Приложение 3), ставшие настоящим прорывом в медицинской практике.
6. Мифы о «человеческих страхах» или как правильно ходить к врачу .
Чтобы быстро вылечиться, нужно получать правильное лечение, а чтобы его получать, нужно поставить верный диагноз. Но диагностике и лечению мешают не только некомпетентность части врачей или нехватка нужного оборудования, а и живучие мифы, гуляющие по умам будущих и настоящих пациентов. Посмотрим, какие именно?
Миф первый: нет боли, значит, нет и болезни.
Есть целые группы заболеваний, которые, развиваясь в организме, долгое время никак не дают о себе знать. К их числу, к сожалению, относятся и такие серьезные болезни, как рак, ВИЧ-инфекция, вирусные гепатиты и т.д. Что-то болеть начинает, только когда болезнь уже запущена и с трудом поддается лечению. Тогда и выясняется, что повышенная утомляемость и слабость сигнализировали не о запарке на работе и не о нехватке витаминов, а о серьезном сбое в организме. Даже если вы считаете себя абсолютно здоровым человеком, все равно возьмите себе за правило раз в год, например, перед отпуском (особенно если собрались на курорт) посещать специалистов, делать ЭКГ и сдавать простейшие анализы (кровь, моча). Для женщин после 40 обязательна маммография и остеоденситометрия, консультация маммолога, для мужчин - визит к урологу.
Миф второй: опытный врач не станет посылать делать кучу анализов.
Действительно, опытный врач не назначит пациенту ненужных анализов и исследований, но совершенно без них он не обойдется. Если у вас возникли сомнения в необходимости проведения каких-то тестов, то задайте этот вопрос врачу, возможно, другому независимому специалисту. Бывает, что гипердиагностика процветает в недобросовестных коммерческих клиниках. Но все же чаще причина хождений по лабораториям иная. Нередко одни и те же симптомы говорят о совершенно разных болезнях, поэтому для уточнения диагноза, а значит, и правильного лечения врачу необходимы результаты анализов и исследований, чтобы не пришлось лечить методом проб и ошибок.
Например, кашель встречается не только при простуде, но и при пневмонии, раке, болезнях сердца и еще сотне болезней. А боли в животе могут вызвать глисты, бактерии, инфекции, аппендицит и еще масса заболеваний. В одном случае достаточно будет пропить курс медикаментов, в другом - требуется срочная операция. Чтобы выяснить, какое же лечение вам нужно, врач назначит анализы, возможно, УЗИ, рентгенографию, гастроскопию.
Миф третий: можно пройти всю диагностику за один раз.
Рассказы о том, что кто-то где-то пришел в клинику и ему за час назвали все его диагнозы - это только разговоры, либо речь о целителях и методах к медицине отношения не имеющим. Даже современные методы исследования имеют свои недостатки и ограничения. Ультразвук и рентген показывают состояние внутренних органов, но не выявляют функциональных нарушений. Одних анализов крови существует не меньше десятка. Биохимический показывает, как работают почки, печень, железы внутренней секреции, но инфекции «не видит». Для ее выявления требуются очень специфические исследования. На замечательные посулы типа «диагностика всего организма за 40 минут» покупаться не стоит. Точность такого обследования примерно такая же, как у астрологических прогнозов: что-то обязательно совпадет, но многое останется за кадром. А общие слова в медицине бесполезны. Даже если выяснится, что проблемы - с желудком, все равно потребуются дополнительные исследования, чтобы выяснить, какие именно.
Миф четвертый: современная диагностика не ошибается.
Каждый организм уникален, а стопроцентную достоверность не может обеспечить ни одно исследование. Многое зависит и от того, насколько лечащий врач умеет обращаться с новым оборудованием, читать полученные анализы, снимки и диаграммы. Например, у инфекционных заболеваний существует инкубационный период, когда человек уже заражен, но возбудитель в анализах еще не выявляется. В некоторых случаях обследование через какое-то время повторяют, в других — врач все-таки назначает лечение, ориентируясь не на анализы, а на симптомы заболевания, жалобы пациента.
О назначенном лечении, которое многие граждане склонны корректировать, исходя из собственных представлений о пользе и вреде врачебных рекомендаций.
Миф пятый: есть таблетки опасные и безопасные.
Все лекарства так или иначе действуют на организм, и польза этого воздействия напрямую зависит от дозы и потребности в выпиваемых таблетках. Как правило, чем сильнее лекарство, тем оно токсичнее: хорошо помогает при решении узкой проблемы, но есть вероятность, что чему-то и навредит. Даже «безопасные» таблетки способны привести к неприятностям, если применять их долго и бесконтрольно. Например, активированный уголь и другие сорбенты при длительном приеме могут привести к нарушениям всасывания. Риск развития побочных эффектов повышается, когда человек пьет лекарство долго, без консультации с врачом, в сочетании с другими препаратами или алкоголем. Кроме того, важны индивидуальная переносимость и сопутствующие заболевания.
Обязательно сообщите доктору, если какие-нибудь лекарства прежде вызывали аллергию или приводили к побочным эффектам, если вы страдаете хроническими заболеваниями печени или почек, сахарным диабетом или гипертонией. Врач сможет сопоставить пользу и вред от назначения препарата, а также оценить риск побочных действий. Антибиотики обычно прописывают вместе с противогрибковыми препаратами, чтобы предотвратить развитие кандидоза (или попросту молочницы).
Миф шестой: лучше следовать аннотации к препарату, чем словам врача.
Конечно, инструкции к лекарству читать нужно, и читать внимательно, ведь давно отмечено, что если человек понимает, как должно работать лекарство, то его эффективность повышается. Однако дозу, режим приема препарата и его длительность гораздо лучше инструкции подберет врач, который ориентируется не на среднего человека без сопутствующих заболеваний, а на ваши индивидуальные особенности и свой опыт.
Миф седьмой: аналоговые лекарства действуют так же, как и прописанный препарат.
Если в аптеке нет выписанного препарата, возникает вопрос: нужно ли покупать другой, под другим названием, но вроде бы от того же самого заболевания? Двух абсолютно взаимозаменяемых препаратов практически не существует. Даже лекарства с разными торговыми названиями, но одинаковым активным веществом могут отличаться наполнителями, то есть тем, что превращает крупинку целебного состава в таблетку, свечу или сироп. Например, всем известный парацетамол «скрывается» за двумя десятками разных названий (адол, ацетаминофен, далерон, панадол, тайленол, доломол, калпол, парацет, проходол, цефекон Д, эффералган и др.). Поэтому у абсолютно одинаковых, казалось бы, препаратов могут быть разные побочные действия и индивидуальная непереносимость. Лекарства от одного и того же могут кардинально отличаться по механизму действия. Когда аллергику прописывают тавегил или супрастин, нельзя заменять их на кетотифен или интал. Хотя все эти препараты «противоаллергические», они «работают» по абсолютно разным схемам, и замена отменит весь эффект от лечения. Если врач назначил один антибиотик, не экономьте, доставая тот, что сохранился в домашней аптечке с прошлого раза. Лечение не поможет, если микробы к нему не чувствительны. Если же положение безвыходное и аналог лекарства — единственный вариант лечения, убедитесь, что прописанная вам доза активного вещества совпадает с той, что присутствует в покупаемом препарате. Иногда выясняется, что аналог в два раза дешевле, потому что активного вещества в нем в той же пропорции меньше.
Миф восьмой: чем лекарство дороже, тем эффективнее.
Далеко не всегда. На стоимости препарата сказывается «раскрученность» марки, трудозатраты в стране-производителе, число посредников, через которых он дошел до аптеки, и многие другие факторы. Нередко цена на абсолютно одинаковое лекарство в разных аптеках различается на десятки, а то и сотни рублей. Бывает, что препарат дорог только потому, что он единственный на рынке с таким эффектом, и производитель без конкуренции волен назначать любую цену, чтобы быстрее окупить затраты на производство. Так что дорогой не значит лучший, точно так же, как дешевизна не свидетельствует о неэффективности. Знакомая с детства «зеленка» оставляет в ране не больше микробов, чем раскрученная супержидкость для дезинфекции.
Миф девятый: для «знакомых» таблеток врач не нужен.
Если один раз лекарство вам помогло, не нужно превращать это в аксиому. Чтобы пить таблетки с пользой, нужен верный диагноз и правильная доза. За рецептом на анальгин и но-шпу к врачу не побежишь, но безопасность таких лекарств заканчивается, если принимать их долго или в предельно допустимых дозах. Кроме того, ваш организм со временем меняется и то, что помогло десять лет назад, сегодня может и навредить.
Заключение
Редкому человеку удается обойтись без медицины. Лесть наши соотечественники любят, а потому в каждом доме найдется целый набор всевозможных лекарств на все случаи жизни. Люди болеют время от времени, а значит, имеют дело с лекарственными средствами, которые помогают выйти из состояния болезни. И в этом деле современная фармакология и промышленность медицинских материалов играют свою важную роль, чтобы медицинская помощь была возможной, своевременной и эффективной.
Будущее фармакологии - за генной терапией, которая хочет начать свое активное вступление в мировой фармрынок. Успехи на животных и синтетических моделях дают свои положительные результаты.
Так, скоро появятся препараты, которые будут доставлять ДНК в клетки пациентов.
Большие надежды возлагаются на биотехнологические препараты, созданные на основе сложных белковых молекул (цитокины, другие эндогенные регуляторы функций, ферменты). Не исключена возможность появления на рынке и механических лекарств. На их основе возможно создание микроробота (врача), в котором будут сочетаться функции диагноста, терапевта и хирурга. Они будут передвигаться в кровеносной, лимфатической или других системах человека. Уже созданы образцы таких роботов, и их называют ассемблерами или репликаторами. Они будут сконструированы на базе углерода, так как его производные обладают значительной прочностью и химической инертностью. Их использование, порядок, срок работы и вывода из организма будут зависеть от конкретных задач. Основными источниками энергии питания нанороботов будет глюкоза или аминокислоты человеческого организма. Управление нанороботами будет осуществляться акустическим путем или по командам компьютера. Таким способом будут созданы аналоги эритроцитов, тромбоцитов, иммунных клеток, соответственно респироциты, клотоциты и микрофагоциты.
