Химические, биологические свойства. Клиническое применение. (Обзор литературы)
Н.А. Григорович, С.Ф. Дорофтиенко, Т.М. Григорович. г. Минск.
Медицинское применение ДМСО на территории СССР было разрешено Фармакологическим комитетом Минздрава СССР в 1971 году.
Препарат сочетает противовоспалительные, иммунодепрессивные, трофические и проводниковые свойства. Димексид – «аспирин» XXI века.
К настоящему времени литература насчитывает более 2000 сообщений, касающихся изучения биологических и клинических эффектов этого препарата. Внедрение его в медицину связано с именем Jacob, который вместе со своими сотрудниками впервые в 1964 году описал необычные, поистине замечательные свойства этого химического соединения. Уже в 1966 году было разрешено в США его медицинское применение.
По химическому строению димексид – диметилсульфоксид, цвитерион.
Температура плавления ДМСО 18,4 градусов Цельсия, температура кипения – 189 градусов Цельсия, плотность 1,11 г/см куб., молекулярная масса – 78,13. Максимум поглощения лежит в области ультрафиолетового спектра, а именно, при 210 нм. Пик круто обрывается в области 230 нм.
Обладает выраженными кислотными свойствами, способностью образовывать соли, растворять органические и неорганические соединения.
Растворяя медикаменты, не снижает фармакологические эффекты лекарственных препаратов.
Сольватация лекарственных препаратов достигается за счет межмолекулярных взаимодействий путем образования гидрофобных и водородных связей.
Имеет неспаренный электрон у атома кислорода. Взаимодействует с водой, белками, нуклеиновыми кислотами. Растворяет органические и неорганические вещества.
Диметилсульфоксид обладает уникальными химическими свойствами, прежде всего такими как стабильность, высокая полярность, исключительная растворяющая способность. Сильный окислитель. Поверхностно-активное вещество.
Около 30% препарата в организме связывается с альбумином плазмы.
Обладает катионакцепторными свойствами.
Конкурирует с водой за водородные связи. Способен выталкивать воду, соединяться с белком, меняя его конформационные свойства. Образует простые и комплексные соли, связи с другими соединениями солеобразного типа. Растворитель органических и неорганических соединений. Растворяет анестетики, антибиотики, витамины, гепарин. Солевые соединения в нем диссоциируют.
Очень гигроскопичен.
Общее действие на организм
ДМСО и микроциркуляция.
Улучшает микроциркуляцию в мозговой ткани и других областях тела. Улучшает процессы микроциркуляции в тканях суставов. Предупреждает развитие ДВС синдрома, прежде всего его локальных проявлений. Ведущая роль в развитии этого феномена принадлежит системе фибриноген – фибрин. При ревматизме всегда имеет место гиперкоагуляция. ДМСО уменьшает время свертывания крови, улучшает микроциркуляцию в очаге поражения. Уменьшает склонность эритроцитов к агрегации. Нормализует процесс фибринообразования, что улучшает тканевую трофику. Улучшает условия питания трансплантированного кожного лоскута за счет расширения сети капилляров, увеличивает общее число функционирующих сосудов. Создает наиболее благоприятные условия для приживления кожных лоскутов и предотвращения развития в них некроза.
Оказывает сосудорасширяющее действие, обладает умеренно выраженным гипотензивным эффектом. Снижает сопротивление периферических сосудов.
Улучшает реологические свойства крови, уменьшает адгезивность и агрегацию форменных элементов крови.
Подобно гистамину, увеличивает проницаемость стенок венул. Легко проникает через кожу и клеточные мембраны, не повреждая их. Проникая через неповрежденную кожу, проводит с собой в клетки и межклеточную ткань различные лекарственные вещества.
Значительно, в несколько раз, повышает проницаемость гистогематических барьеров легких и печени, не влияя однако при этом на проницаемость гистогематических барьеров почек. Увеличивает проницаемость гематоэнцефального и гематоофтальмического барьеров. Депонирует лекарственные вещества в тканях на 1-2 недели. Обладает уникальной способностью проводить (транспортировать) растворенные в нем вещества через кожу и слизистые оболочки без их повреждения. Нарушает гидрофобные связи и липопротеиновые комплексы клеточных мембран, что и лежит в основе повышения их проницаемости под влиянием ДМСО. Способствует длительному депонированию лекарств в тканях.
Противовоспалительное действие.
Димексид по противовоспалительной активности сопоставим с нестероидными противовоспалительными средствами. Обладает не только местным, но и системным противовоспалительным действием.
ДМСО оказывает антиэкссудативный эффект, тормозит активность протеаз, синтез простагландинов. В то же время повышает секрецию кортизола, укрепляет мембраны лизосом. Уменьшает клеточную инфильтрацию в очаге воспаления.
ДМСО оказывает прямое антипротеолитическое действие, предупреждает развитие отека и некроза, тормозит агрегацию тромбоцитов. Обладает жаропонижающим эффектом, подавляет процессы экссудации в очаге воспаления. 33% раствор ДМСО быстро приводит к снижению отека мягких тканей. Стимулирует репаративные процессы в тканях, пролиферативные процессы в очаге воспаления.
Быстро ликвидирует явления воспаления мягких тканей. Ускоряет развитие грануляционной ткани, замедляя процессы образования рубца. Образовываются нежные рубцы. Способствует рассасыванию воспалительных инфильтратов, в том числе в строме легких и плевре. Рассасывает грубые рубцы, играя роль «химического санитара» в зоне воспаления, биохимического чистильщика.
ДМСО взаимодействует с продуктами распада белка, образуя межмолекулярные (водородные и гидрофобные) связи с функциональными группами полипептидов, – ОН, NH, SH, NH2. Способствует их выведению из очага воспаления. Угнетает пролиферацию фибробластов, а в сочетании с кортикостероидами полностью ее подавляет.
Тормозит синтез коллагена. Достоверно и длительно снижает уровень простагландинов PgE b, PgF 2a за счет подавления интенсивности синтеза последнего. На 1/3 снижает и замедляет развитие лучевого и лекарственного пневмонита.
Препарат не обладает аллергизирующим действием. Не вызывает контактной сенсибилизации при накожной аппликации. Наоборот, ему присуща десенсибилизирующая и противоаллергическая активность. Угнетает по разным данным анафилактические реакции на 41 -72%.
Антиаллергическая активность димексида (впрочем, как и другие биологические эффекты) пропорциональна концентрации используемого препарата. В основе противоаллергической активности лежит способность подавлять В-лимфоциты и плазматические клетки, блокада гистаминэргических серотонинэргических рецепторов, антигистаминное действие, способность инактивировать гистамин, освобождающийся из тучных клеток, истощать пул клеток, продуцирующих гистамин.
ДМСО – анестетик продолжительного действия с выраженным местным обезболивающим эффектом. Обладает длительным анальгезирующим действием. Избирательно блокирует нервные волокна, проводящие болевой импульс. Может рассматриваться как симптоматическое обезболивающее средство при болевых синдромах различного происхождения.
Продолжительн ая блокада н ервных окончаний и стволов достигается введением смеси ДМСО с анестетиком, причем конечная концентрация растворителя должна составлять 30-50%. Вызванная ДМСО блокада проводимости нервов полностью обратима.
Потенциирует действие антибиотиков. Молекула антибиотика сольватирована несколькими молекулами ДМСО, что увеличивает проникновение антибиотиков в ткани. Используя метод ЯМРнашли, что одна молекула антибиотика (пенициллина) сольватируется с 7 молекулами ДМСО. Препараты антибиотиков растворяют также в 40-50% растворе ДМСО. Используют смеси димескида с пенициллином, эритромицином, тетрациклином.
Важно, что ДМСО ингибирует бактериальные лактамазы. Обнаружен феномен избирательного повышения концентрации антибиотиков в пораженной ткани при сочетанном введении антибиотиков с димексидом, их селективное накопление. Концентрация антибиотика в очаге поражения увеличивается в 2,5-3 раза; таким образом димексид усиливает антибактериальное действие антибиотиков. Можно говорить также, что димексид депонирует антибиотики в пораженной ткани.
Введение антибиотиков совместно с ДМСО внутривенно и аппликационно открывает новые пути в антибиотикотерапии и противовоспалительной терапии.
ДМСО обладает антикоагулянтным действием. После внутривенного введения препарата в виде 10-20% раствора уменьшается объем плазмы, ее вязкость, как и вязкость цельной крови, увеличивается время свертываемости. Свертываемость крови сперва ускоряется, затем замедляется, изменения в целом происходят в сторону гипокоагуляции. Время кровотечения несколько возрастает. ДМСО подавляет агрегацию тромбоцитов. Нормализует процесс фибринообразования, что улучшает тканевую трофику. Умешает вероятность тромбообразования. Обладая фибринолитической активностью, нормализует фибринолиз.
ДМСО обладает антимутагенной активностью как in vitro, так и in vivo. Ему присуща сильная антиоксидантная активность. Димексид предотвращает перекисное окисление липидов, стабилизирует клеточные мембраны, в том числе и мембраны лизосом. Он улавливает свободные радикалы, прежде всего «OH», что, полагают, в значительной степени лежит в основе противовоспалительного действия препарата. Для достижения указанного эффекта достаточна концентрация его в крови от 0,5 до 10 миллимоль на литр. Вместе с тем, димексид усиливает синтез в клетках супероксиддисмутазы (СОД).
Димексид проявил себя и как антистрессор. Обладает антистрессовым и седативным действием. Устраняет реакции тревоги и страха.
Являясь сильным окислителем, димексид сам антисептик. Бактериостатическим действием обладают 0,25-10% растворы ДМСО, а 25‑50% растворы уже бактерицидны.
По данным многих авторов 20% раствору препарата присуща способность угнетать прорастание спор.
При нанесении на кожу уменьшает резидуальную флору кожи на 95%. Устраняет приобретенную резистентность микроорганизмов к антибиотикам. Обладает бактерицидным действием в отношении распространенных патогенных и условно патогенных бактерий.
Препарат в концентрации 26% подавляет рост всех микроорганизмов, сапрофирующих в крови онкологических больных. При действии на организм ДМСО блокирует гликолитические пути обмена. Уменьшает накопление в крови лактата, тем самым снижает лактацитоз.
Под влиянием димексида в плазме крови увеличивается концентрация 17-ОКС в 2-2,5 раза. Общее потребление кислорода тканями снижается на 25%. Концентрация билирубина в крови не изменяется. Угнетает холинэстеразу, растворяет коллаген.
Димексид быстро снимает отек ткани мозга и улучшает мозговой кровоток, нормализует церебральную гемодинамику и улучшает клиническое состояние больных.
ДМСО снижает частоту сердечных сокращений, увеличивает вольтаж зубцов на ЭКГ. Описываемые эффекты ярко дозозависимы. Если малые дозы препарата усиливают деятельность сердца, то сверхбольшие дозы могут оказывать на сердце токсическое действие, вплоть до остановки. Обладает гипотензивным эффектом. Снижает артериальное давление. Нормализует реактивность вегетативной нервной системы.
Ингибируя секрецию антидиуретического гормона гипофиза, введение ДМСО сопровождается диуретическим эффектом. Увеличивая диурез на 50%, действует как осмотический диуретик. По данным некоторых авторов под влиянием препарата диурез может возрастать на порядок.
ДМСО является мягким иммуносупрессором. Обладает иммунодепрессивным эффектом в отношении В-лимфоцитов, снижает уровень циркулирующих в крови иммунных комплексов, вместе с тем стимулирует неспецифическую реактивность, увеличивает сопротивляемость организма к неблагоприятным воздействиям. Индуцирует синтез интерферона. Не действует на фагоцитарную активность полиморфноядерных лейкоцитов (ПМЯЛ). В целом повышает функциональное состояние макрофагальной системы. Увеличивает цитолитическую активность сыворотки крови. Обладает рассасывающим действием в очаге воспаления. Ингибирует активность макрофагов в очаге воспаления.
ДМСО распределяется полностью по клеткам в концентрации 10‑15 миллимоль на литр. Является клеточным протектором интрацеллюлярного типа. Пенетрирует (проникает через клеточные мембраны). Обладает защитным действием на клетки (целлюлопротективным эффектом). Лейкоциты, консервированные в ДМСО, пригодны для серологических исследований. Уменьшает альтерацию ПМЯЛ.
Известный криопротектор. Стабилизирует мембраны лизосом и другие клеточные мембраны. Проходит через неповрежденные клеточные мембраны.
В микросомах печени окисляется в диметилсульфон, который выводится с мочой и калом. Другой метаболит – диметилсульфид выделяется через легкие. Обладает характерным «чесночным» запахом. Укрепляет мембраны клеток, предупреждает цитолиз. Снижает порог устойчивости опухолевых клеток к нормальным киллерам. Обладает консервирующей живые ткани способностью. Для консервации тканей и клеток используют 30-40% растворы. Оптимален для этой цели 10% раствор. По данным авторов ДМСО защищает ткани от постинфарктных изменений, предупреждает повторные инфаркты.