Potential pharmacological methods to delay aging


Pereverzev A.P., Romanovsky R.R., Golovina O.V.

1) Russian Medical Academy of Continuing Professional Education of the Ministry of Healthcare of Russia, Moscow; 2) Moscow Clinical Research Center named after A.S. Loginova of the Moscow Healthcare Department
Abstract. Aging is a process of changes in the body over time, accompanied by remodeling and changes in the functions of all organs and systems, followed by an increase of the risk of developing and progression of age-related diseases and mortality from various causes. The central link in the complex of pathophysiological processes that underlie the aging process is generalized, sluggish, progressive inflammation, called «inflammaging». It is accompanied by the overproduction of reactive oxygen species, free radicals and depletion of antioxidant defenses. Aging cannot be «cured» or «eliminated», but it can be slowed down, for example, by taking antioxidant drugs such as ethylmethylhydroxypyridine succinate (Mexidol®), which is confirmed by the data of preclinical and clinical studies of the drug, summarized in the proposed article.

Старение – это процесс изменения организма с течением времени, сопровождающийся структурной перестройкой и изменением функций всех органов и систем, который сопровождается повышением риска развития возраст-ассоциированных заболеваний и смертности от различных причин [1–4].

В настоящее время накапливается все больше и больше фактов в пользу того, что в основе процесса старения лежит комплекс патофизиологических процессов, центральным звеном которого является генерализованное, вялотекущее, прогрессирующее воспаление. Данный феномен получил название «инфламэйджинг» (от англ. inflammation – воспаление и aging – старение) [5–7]. Считается, что инфламэйджинг возникает вследствие хронического стресса, накопления клетками балластных молекул, секреции стареющими клетками провоспалительных цитокинов, активности персистирующей в организме и патогенной микробиоты, а также снижения эффективности функционирования иммунной системы, в первую очередь врожденного иммунитета [8–10].

Эти процессы сопровождаются гиперпродукцией активных форм кислорода (АФК) и свободных радикалов (супероксид аниона, гидроксильного радикала и др.), что на фоне дефицита или истощения антиоксидантной защиты способствует в конечном итоге развитию оксидативного стресса, повреждению клеток и их апоптозу [11–12]. Другим источником формирования свободных радикалов и АФК служат сами митохондрии, поскольку свободные радикалы образуются в процессе переноса электронов в дыхательной цепи [13].

Основными мишенями АФК и свободных радикалов выступают клеточные макромолекулы, такие как митохондриальная ДНК, липиды, являющиеся основой клеточных мембран, и белки, которые играют ключевую роль в обмене веществ [14]. Постмитотические клетки не могут полностью регенерировать указанные органеллы, что приводит к нарушению их функции, запуску процессов старения и развития возраст-ассоциированных заболеваний, таких как нейродегенеративные и сердечно-сосудистые заболевания, остеоартрит, сахарный диабет 2 типа, злокачественные новообразования, когнитивные нарушения и др. В конечном итоге это влечет за собой повышение риска смертности от различных причин [8, 13, 15, 16].

РОЛЬ АНТИОКСИДАНТОВ В ПРОФИЛАКТИКЕ ПРОЦЕССОВ СТАРЕНИЯ И КОРРЕКЦИИ ВОЗРАСТ-АССОЦИИРОВАННЫХ СОСТОЯНИЙ

По мнению De la Fuente M et al. [13], старение нельзя вылечить или устранить, но можно замедлить, например, за счет приема лекарственных средств (ЛС) – антиоксидантов, обладающих противовоспалительными свойствами. Их применение позволит снизить чрезмерную активность окислительного стресса и воспалительного процесса в организме, а значит, будет способствовать улучшению здоровья и увеличению продолжительности жизни [13].

В настоящее время ведется изучение ряда ЛС (например, блокаторов рецепторов к ангиотензину II, статинов, метформина, канакинумаба и некоторых других) на предмет их влияния на основные патогенетические звенья старения и развития возраст-ассоциированных заболеваний и состояний, что потенциально может способствовать замедлению или профилактике их развития (англ. anti-age medicine) [17].

Одним из таких ЛС является этилметилгидроксипиридина сукцинат (Мексидол®). Мексидол® – это препарат с мультимодальным механизмом действия, обладающий выраженными антиоксидантными, антигипоксантными и мембранотропными эффектами, способностью модулировать функционирование рецепторов и мембраносвязанных ферментов, а также нормализовывать баланс нейромедиаторов [18–21]. Мексидол® способен ингибировать процессы перекисного окисления липидов и свободно-радикального окисления (оксидативный стресс) и восстанавливать активность антиоксидантных ферментов (в частности, супероксиддисмутазы) [18–21].

Так, по данным Ю.В. Абраменко [22], у пациентов с дисциркуляторной энцефалопатией на фоне артериальной гипертензии (АГ) и атеросклероза при исследовании динамики ряда лабораторных показателей плазмы крови подтверждено, что назначение препарата Мексидол® способствует статистически значимому (р <0,05) уменьшению уровня малонового диальдегида, а также повышению концентрации супероксиддисмутазы и общей антиокислительной активности плазмы. На основании полученных данных был сделан вывод о положительном влиянии Мексидола® на интенсивность перекисного окисления липидов и эффективность функционирования антиоксидантной системы [22].

В другой работе, выполненной И.Н. Смирновой с соавт. [23], у пациентов (средний возраст 61,2±8,8 лет) с дисциркуляторной энцефалопатией I ст. или неврологической симптоматикой, обусловленной перенесенным ишемическим инсультом, проводилось изучение антиоксидантной активности Мексидола® с помощью хемилюминесцентного анализа. У больных, получавших этот препарат (суточная доза 300 мг, длительность курса 10 дней), произошло статистически значимое улучшение устойчивости липопротеинов к перекисному окислению за счет восстановления антиоксидантной защиты [23].

В рандомизированном двойном слепом плацебо-контролируемом исследовании эффективности и безопасности применения препарата Мексидол® (суточная доза 300 мг, длительность курса 14 сут) у пациентов с ишемическим инсультом, начиная с первых 24 ч от развития заболевания [24], анализировали изменения антиоксидантной системы на фоне проводимого лечения. Оценивалась активность супероксиддисмутазы, каталазы, глутатионпероксидазы, глутатионредуктазы, определялась концентрация восстановленного глутатиона, вторичных продуктов перекисного окисления липидов, а также сукцинатдегидрогеназы, α-глицерофосфатдегидроге­назы митохондрий и щелочной фосфатазы. Выявлено, что прием Мексидола® способствовал статистически значимому (р <0,05) повышению сукцинатдегидрогеназы, снижению α-глицерофосфатдегидрогеназы и щелочной фосфатазы. По мнению авторов, полученные данные свидетельствуют об активации сукцинат-оксидазного метаболического пути синтеза АТФ, при этом уменьшение активности α-глицерофосфатдегидрогеназы следует расценивать как признак снижения анаэробных и активации аэробных реакций синтеза энергии в клетке (антигипоксическое действие). Также в группе пациентов, получавших Мексидол®, авторами отмечено статистически значимое (р <0,05) увеличение активности супероксиддисмутазы, глутатионпероксидазы и глутатионредуктазы [24].

Мексидол® не только повышает антиоксидантную защиту клеток и обладает выраженным антигипоксическим действием, но также способен активировать сукцинатный рецептор SUCNR1 и тем самым инициировать синтез белков-маркеров биогенеза митохондрий: транскрипционного коактиватора PGC-1α, транскрипционных факторов (NRF1, TFAM), каталитических субъединиц дыхательных ферментов (NDUFV2, SDHA, COX2) и АТФ-синтазы (ATP5A) в коре головного мозга. Это было продемонстрировано в экспериментальном исследовании Ю.И. Кирова с соавт. [24] на самцах крыс молодого (3 мес; n=216) и зрелого (6, 9, 12 и 15 мес; n=168) возраста. По мнению авторов, полученные результаты подтверждают способность Мексидола® стимулировать образование новых митохондрий и вследствие этого оказывать геронтопротективное действие на нервную систему [25].

Геронтоинформационный анализ этилметилгидроксипиридина сукцината, выполненный О.А. Громовой с соавт. [26], показал, что применение Мексидола® может способствовать увеличению продолжительности жизни C. elegans, дрозофил и мышей [26], что позднее было подтверждено в экспериментальной работе Т.А. Ворониной с соавт. [27]. Учеными было установлено, что крысы линии Вистар, получавшие Мексидол®, лучше и быстрее обучались по сравнению с животными, не получавшими этот препарат (контрольная группа) [27]. Представляет интерес и тот факт, что в эксперименте была продемонстрирована способность Мексидола® увеличивать продолжительность жизни подопытных животных. Так, в группе Мексидола® возраста 20 мес достигли 80% из них, тогда как в группе контроля данный показатель был ниже – 75%. К возрасту 22 мес в живых остались 75% крыс линии Вистар, получавших Мексидол®, и 50% в контрольной группе. 26-месячного возраста достигли 50% крыс, которым вводился Мексидол®, и лишь 10% в группе контроля [27].

В исследовании А.Т. Абдрашитовой и соавт. [28] изучалась динамика показателей оксидативного стресса, про- и противовоспалительных цитокинов (ИЛ-8, ИЛ-10), индуктора апоптоза – белка р53, а также возможность снижения скорости старения путем комбинированного использования статинов и Мексидола® [28]. В группу наблюдения вошли 100 лиц мужского пола в возрасте 43,51±9,22 лет, которые имели различный стаж работы на вредном производстве (контакт с сероводородом). Пациенты были рандомизированы на 2 подгруппы: первую составили 70 человек в возрасте 44,73±5,12 лет со средним стажем работы 11,44±4,61 лет, вторую – 30 человек в возрасте 42,41±7,33 лет со средним стажем работы 8,52±5,11 лет. Пациенты первой группы получали розувастатин в дозе 5 мг/сут в течение 18 мес и курс Мексидола® (по 5 мл внутривенно в течение 10 дней с последующим переходом на пероральный прием в дозе 125 мг 3 раза/ сут в течение месяца дважды в год). Участники второй группы лекарственных средств не получали – им была рекомендована оптимизация образа жизни. В группу контроля вошли 30 лиц, не имеющих контакта с сероводородом. Всем пациентам проводилось исследование биологического возраста по методике Научного центра клинической и экспериментальной медицины Сибирского отделения РАМН с определением коэффициента скорости старения (КСС), а также измерение уровня цитокинов (ИЛ-8, ИЛ-10) в сыворотке крови. В итоге у лиц, получавших комбинированную терапию статином и препаратом Мексидол®, было выявлено статистически значимое (р <0,05) снижение КСС (с 1,07±0,01 до 1,04±0,01), концентрации белка р53, ИЛ-8, уменьшение перекисного окисления липидов и повышение антиоксидантной защиты. У пациентов, которым была рекомендована только оптимизация образа жизни, наблюдалось увеличение КСС (с 1,09±0,01 до 1,11±0,03), концентрации белка р53, ИЛ-8, нарастание степени выраженности оксидативного стресса (р >0,05) [28]. На основании полученных результатов авторы пришли к выводу, что комбинированное применение статинов и Мексидола® может способствовать профилактике преждевременного старения у лиц, занятых на вредных для здоровья работах [28].

Мексидол® способен уменьшать выраженность системного воспаления, что проявляется снижением содержания маркеров воспаления в системном кровотоке. К примеру, применение этого препарата у пациентов, которым проводилось оперативное вмешательство по реваскуляризации миокарда (Мексидол® вводили в течение 5 дней до, во время и 5–7 дней после операции), способствовало уменьшению системной воспалительной реакции, о чем свидетельствовало выраженное снижение С-реактивного белка (СРБ), фактора некроза опухоли-альфа (ФНО- α), ИЛ-6 и ИЛ-8 [29]. Так, за 5 дней до операции уровень ИЛ-6 в группе Мексидола® был равен 3,72±1,43 пг/ мл, а в группе плацебо – 6,35±1,73 пг/мл; уровни ИЛ-8 в группах исследования составляли 4,95±2,0 и 3,17±1,10 пг/ мл, ФНО-α – 19,16±3,05 и 20,72±4,60 пг/мл, СРБ – 5,0±1,5 и 5,5±1,2 мг/л соответственно [29]. В день операции у пациентов, получавших Мексидол®, уровни изучаемых показателей были статистически значимо (р <0,05) ниже по сравнению как с предыдущим анализом (ИЛ-6 – 2,81±0,51 пг/ мл; ИЛ-8 – 2,35±1,27 пг/ мл; ФНО-α – 11,5±2,3 пг/ мл; СРБ – 6,1±0,4 мг/л), так и с группой плацебо (ИЛ-6 – 6,41±2,97 пг/ мл; ИЛ-8 – 1,23±0,47 пг/ мл; ФНО-α – 12,90±2,28 пг/ мл; СРБ – 5,5±0,4 мг/л) [29]. На 5–7-е сутки после операции наблюдалось снижение изучаемых показателей в обеих группах, но наиболее выражено в группе Мексидола®: ИЛ-6 – 14,8±2,9 пг/ мл; ИЛ-8 – 16,3±5,03 пг/ мл; ФНО-α – 17,27±3,52 пг/ мл; СРБ – 55,4±7,8 мг/л. Для сравнения: аналогичные показатели у пациентов, получавших плацебо: ИЛ-6 – 25,14±9,12 пг/ мл; ИЛ-8 – 67,81±5,37 пг/ мл; ФНО-α – 21,84±5,25 пг/ мл; СРБ – 72,6±11,4 мг/л [29].

В исследовании А.В. Щулькина с соавт. [30] анализировалось влияние Мексидола®, назначенного в дополнение к стандартной базовой терапии, на концентрацию N-концевого пропептида мозгового натрийуретического гормона (NT-proBNP), активность окислительного стресса, воспалительной реакции и эндотелиальной дисфункции у пациентов 65,5±11,8 лет с хронической ишемией головного мозга (ХИМ) и хронической сердечной недостаточностью (ХСН) II–III функционального класса (ФК). Было обнаружено, что на 7-е сутки лечения концентрация СРБ в сыворотке крови в группе пациентов, получавших Мексидол®, снижалась на 40,9% (p=0,057), а через 13 нед – на 74,7% (р=0,001) относительно исходного уровня. Аналогичные результаты наблюдались и для ФНО- α: этот показатель на 7-е сутки исследования статистически значимо (p=0,012) уменьшался на 93,5%, а через 13 нед – на 94,5% (p=0,017) относительно исходных значений. В группе базовой терапии как в отношении СРБ, так и ФНО-α статистически значимых изменений не наблюдалось [30]. Наряду с этим авторами было продемонстрировано, что введение Мексидола® в дополнение к базовой терапии способствовало снижению концентрации малонового диальдегида в плазме крови относительно исходных значений на 27,2% (p=0,02) на 7-е сутки и на 31,1% (p=0,023) – через 13 нед. При этом у лиц, не получавших Мексидол®, уровень малонового диальдегида не изменялся. Добавим также, что у пациентов, применявших Мексидол®, активность супероксиддисмутазы была выше на 23,3% (p=0,011) и 17,1% (р=0,057) на 7-е сутки и через 13 нед соответственно [30].

В том же исследовании у больных, получавших Мексидол® в составе комплексной терапии, содержание гомоцистеина нарастало в 11,2 раза меньше по сравнению с пациентами, его не получавшими (p=0,052) [30]. На основании полученных данных авторами был сделан вывод о положительном влиянии Мексидол® на активность воспалительной реакции, оксидативного стресса и эндотелиальной дисфункции у пациентов с ХИМ и ХСН II–III ФК [30].

В работе Г.И. Сидоренко с соавт. [31] также были продемонстрированы положительные эффекты применения Мексидола® у больных ХСН II–III ФК по NYHA, имеющих инфаркт миокарда в анамнезе. Пациенты, вошедшие в это исследовании (n=100) были разделены на 2 группы: группа контроля (n=48) получала базовую терапию ингибиторами АПФ, бета-адреноблокаторами, диуретиками и спиронолактоном, группа наблюдения (n=52) в дополнение к базовой терапии применяла Мексидол (125 мг 2 раза/ сут в течение 3 мес). Исследователи выявили положительную динамику маркеров воспаления (ФНО-α и СРБ) в обеих группах пациентов, однако в группе наблюдения она была выражена в большей степени. Так, в контрольной группе уровень ФНО-α снизился с 19,6±2,1 пг/мл исходно до 5,18±1,14 пг/ мл через 6 мес лечения, а СРБ (за аналогичный период) – с 2,18±0,16 до 1,06±0,14 г/л (p <0,01). В группе наблюдения исходная концентрация ФНО-α в сыворотке крови была 11,96±1,23 пг/ мл, а через 6 мес комбинированной терапии снизилась до 3,27±0,37 пг/ мл. Аналогичная картина наблюдалась и в отношении СРБ: 2,91±0,21 г/л исходно и 0,76±0,04 г/л через 6 мес (p <0,001). Также авторами было продемонстрировано снижение уровня перекисного окисления липидов под действием Мексидола®, что проявлялось уменьшением содержания малонового диальдегида с 4,42±0,19 нМ/мл исходно до 3,6±0,18 нМ/ мл спустя 12 мес в группе наблюдения. В контрольной группе концентрация малонового диальдегида за год почти не изменилась (4,52±0,13 нМ/ мл исходно и 4,3±0,2 нМ/мл спустя 12 мес). На фоне снижения перекисного окисления липидов в группе наблюдения отмечалось также нарастание уровня глутатионпероксидазы с 309,5±28,7 мкМ/мин на 1 г Hb исходно до 380,02±16 мкМ/мин на 1 г Hb спустя 12 мес, что свидетельствует о повышении уровня антиоксидантной защиты на фоне приема Мексидола®. На основании полученных результатов авторами был сделан вывод о том, что назначение Мексидола® в дополнение к базовой терапии у пациентов с ХСН способствует уменьшению выраженности окислительного стресса и системного воспаления на фоне активации защитных антиоксидантных механизмов [31].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, представленные в настоящем обзоре данные свидетельствуют об эффективности некоторых фармакологических интервенций, например, назначения препарата Мексидол®, направленных на снижение оксидативного стресса, повышение антиоксидантной защиты и уменьшение выраженности хронического вялотекущего воспаления. Они теоретически позволяют замедлить процессы старения организма и профилактировать развитие возраст-ассоциированных заболеваний и/или снизить темпы их прогрессирования. Для проверки данной гипотезы необходимо проведение специально спланированных клинических исследований.


About the Autors


Anton P. Pereverzev, PhD, associate professor of the Department of therapy and polymorbid pathology, Russian Medical Academy of Continuing Professional Education of the Ministry of Healthcare of Russia. Address: 125993, Moscow, 2/1 Barrikadnaya Str. Tel.: +7 (916) 538-87-81. E-mail: acchirurg@mail.ru. ORCID: 0000-0001-7168-3636. eLibrary SPIN: 4842-3770
Rostislav R. Romanovsky, 2nd year intern in the specialty «Therapy», Moscow Clinical Research Center named after A.S. Loginova of the Moscow Healthcare Department. Address: 111123, Moscow, 86 Entuziastov Highway. Tel.: +7 (916) 440-05-54. E-mail: rostislavxd45@gmail.com. ORCID: 0000-0001-5553-856X. eLibrary SPIN:2231-7114
Olga V. Golovina, PhD, associate professor, associate professor of the Department of therapy and polymorbid pathology, Russian Medical Academy of Continuing Professional Education of the Ministry of Healthcare of Russia. Address: 125993, Moscow, 2/1 Barrikadnaya Str. Tel.: +7 (903) 116-17-43. E-mail: olenka_golovina@list.ru. ORCID: 0000-0001-8579-7167


Similar Articles


Бионика Медиа