Лечебное питание: фармаконутрицевтики

Фармаконутрицевтиками называются питательные вещества, которые обладают специфическими фармакологическими свойствами: способствуµют регенерации поврежденных клеток (энтероцитов, лимфоцитов, макрофагов), улучшают метаболические процесµсы и состояние иммунной системы в критических состояниях, уисиливают естественные репаративные процессы. К ним относятся прежде всего ωµ-3-µжирные кислоты, глутамин, аргинин, карнитин. Поскольку данные вещества являются эссенциальными (незаменимыми) для организма их отсутствие или хронический дефицит в пищевых продуктах неизбежно приводит к выраженным нарушениям обмена веществ и гомеостаза. Кроме того, учитывая специфическую роль ряда эссенциальных факторов питания в этиологии и патогенезе многих заболеваний, при уже развившейся патологии нутрицевтики становятся действенными инструментами терапии и реабилитации, зачастую не менее эффективными, чем ряд фармпрепаратов, сохраняя при этом важнейшее свое достоинство — безопасность при длительном приеме. Питание с использованием фармаконутрицевтиков, или так называемое фармакологическое питание, назначается с одной стороны целью повышения эффективности клинического питания вообще и, с другой стороны, в качестве средства лечебного воздействия при специфических состояниях и патологических процессах.

ω-3-жирные кислоты (омега-3-жирные кислоты) относятся к семейству полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) , имеющих двойную углерод-углеродную связь в омега-3-позиции, то есть после третьего атома углерода, считая от метилового конца цепи жирной кислоты. Наиболее важными с точки зрения метаболизма человека ω-3-жирными кислотами являются альфа-линоленовая кислота (АЛК), эйкозапентаеновая кислота (ЭПК) и докозагексаеновая кислота (ДГК). Организм человека не способен синтезировать эти жирные кислоты из более простых веществ,

Эйкозапентаеновая кислота (ЭПК) и докозагексаеновая кислота (ДГК) играют важную роль в обеспечении адекватного функционирования организма как на уровне клеточного состава всех тканей и органов, так и на системном уровне, формируя адекватную ответную реакцию клеток организма на действие внешних стрессорных факторов, регулируя липидный обмен, контролируя выраженность локальной и системной воспалительной реакции и деятельность системы гемостаза. Свободные ЭПК и ДГК являются важными структурными компонентами клеточных мембран; они модифицируют функции трансмембранных ионных каналов всех органов и тканей. ЭПК усиливает эффективность антиоксидантных систем организма, нормализует процессы транспорта липидов, репарацию клеточных мембран, активацию иммунокомпетентных клеток, способствует улучшению всасывания жиров в желудочно-ки-шечном тракте. ДГК в первую очередь накапливается в мембранных структурах головного мозга и репродуктивной системы.

Тем не менее основная причина высокой биологической активности ω-3- жирных кислот (наряду с ω-6-жирными кислотами) сводится к обеспечению синтеза универсальных клеточных регуляторов (гистогормонов) эйкозаноидов, к которым относятся простагландины, простациклины, тромбоксаны и лейкотриены. Эйкозаноиды принимают непосредственное участие в регуляции местных клеточных и тканевых функций и системных процессов, включая воспалительные реакции, функционирование иммунокомпетентных клеток и тромбоцитов, вазомоторные реакции, терморегуляцию. При достаточном поступлении в организм человека ω-3-жирные кислоты конкурентно замещают арахидоновую кислоту (продукт трансформации и ω-6-жирных кислот) в фосфолипидах клеточных мембран, что приводит к появлению противоположных по своим функциональным свойствам продуктов циклооксигеназного и липооксигеназного метаболизма - эйкозаноидов. Так, образующийся из и ω-3-жирных кислот простациклин 3 оказывает вазодилатирующий эффект и снижает артериальное давление. Простациклин 2, синтезируемый из и ωµ-6-µжирных кислот, напротив, вызывает вазоконстрикцию. Различные функциональные свойства были выявлены и в отношении тромбоксанов. Показано, что из и ω-3-жирных кислот синтезируется тромбоксан 3, который оказывает выраженный антиагрегационный эффект. Синтезируемый из и ωµ-6-µжирных кислот тромбоксан 2, наоборот, активирует агрегацию тромбоцитов. Подобные различия выявлены и в синтезе лейкотриенов. Лейкотриен 5 серии, синтезируемые из и ω-3-жирных кислот, оказывает выраженный противовоспалительный эффект, в то время как лейкотриен 4 серии, синтезируемый из и ω-6-жирных кислот, потенцирует развитие воспалительных реакций.

Доказано, что эйкозапентаеновая кислота (ЭПК) оказывает ингибирующее действие на 5-липооксигеназу, что ведет к снижению синтеза лейкотриенов, а также на весь циклооксигеназный ферментный комплекс, снижая уровень простагландинов, тромбоксана, синтез интерлейкина 1β и TNF-α. Все ωµ-3-µжирные кислоты подавляют выработку провоспалительных цитокинов, молекул адгезии и ростового фактора эндотелиальных клеток (VEGE), снижают склонность лимфоцитов к адгезии на поверхность эндотелия. Повышение содержания ωµ-3-µжирных кислот в плазме крови, приводя к частичному замещению в мембране клетки арахидоновой кислоты на ЭПК и ДГК, обуславливает мембраностабилизирующий эффект ω-3-жирных кислот.

Таким образом, основные механизмы действия ω-3-жирных кислот сводятся к подавлению синтеза провоспалительных эйкозаноидов (простагландинов 2 и лейкотриенов 4 серии) из арахидоновой кислоты активизацией синтеза противовоспалительных эйкозано- идов (простагландинов 3 и лейкотриенов 5 серии) из ЭПК и ДГК и, как следствие этого — к уменьшению выработки фактора агрегации тромбоцитов, TNF-α и интерлейкина 1β, к подавлению влияния на фактор роста эритроцитов (PDGF), к уменьшению агрегации эритроцитов и тромбоцитов, а также к стимуляция расслабления эндотелиальных клеток стенок кровяных сосудов. Кроме того ω-3-жирные кислоты способствуют нормализации липидного обмена снижением уровня триглицеридов и липопротеидов очень низкой плотности в плазме крови при одновременном в плазме повышении уровня липопротеидов высокой плотности. Указанные свойства ω-3-жирных кислот определяют их применение в клинической практике в качестве фармаконутрицевтика для снижения интенсивности системной воспалительной реакции, для улучшения реологических свойств крови и микроциркуляции, для нормализации липидного обмена и предупреждения развития метаболических и сердечно-сосудистых нарушений.

Глутамин является амидом моноаминодикарбоновой глутаминовой кислоты, в растворе медленно гидролизуется до глутаминовой кислоты. Глутамин, в соответствии со сложившейся концепцией метаболизма человека, занимает центральное место в азотистом обмене. Он участвует в динамическом межорганном обмене и, будучи освобожденным из скелетной мышцы, главного места синтеза, используется практически всеми органами. Глутамин служит межорганным транспортером азота, примерно 1/3 всего азота транспортируется в крови в виде глутамина. Большая часть азота, потребляемого мышцами, используется в миофибриллах для синтеза глутамина, который является нетоксичным переносчиком аммония. Глутамин является главным субстратом для синтеза мочевины в печени и аммониогенеза в почках. Глутамин участвует в синтезе других аминокислот, в том числе и гистидина, в процессе обезвреживания аммиака, в биосинтезе углеводов. Глутамин необходим для синтеза нуклеиновых кислот и фолиевой кислоты. Глутамин определяет эффективность процессов окисления в клетках мозговой ткани с выходом энергии, запасаемой в виде АТФ. Глутамину присуща и нейромедиаторная функция, связанная с его возможным превращением в аминомаслянную кислоту и с участием в синтезе cAMP, посредника некоторых гормональных и нейромедиаторных сигналов, и cGMP, который также является посредником гормональных и медиаторных сигналов. Помимо этого глутамин используется в синтезе ферментов, осуществляющих окислительно-восстановительные реакции (НАД), в синтезе серотонина. Описана способность глутамина к повышению проницаемость мышечных клеток для ионов калия и оказанию антикатаболического действия подавлением секреции кортизола.

Клиническими исследованиями доказано протекторное действие глутамина на слизистую оболочку желудка и кишечника при риске развития стресс-язв. Поступление его в просвет кишечника предотвращает атрофию слизистой оболочки, снижает интенсивность транслокации бактерий и эндотоксинов, стимулирует моторику. Глутамин используется в клинической практике как энергетический и пластический субстрат для заживления ран, профилактики и лечения пациентов с синдромом полиорганной недостаточности, особенно при наличии дыхательной дисфункции и нарушений экзо-эндокринной функций поджелудочной железы. Глутамин применяют при различных видах истощения (кахексии), дистрофических изменениях в мышцах, как следствия заболеваний и перенесенных травм. Глутамин показан при необходимости коррекции метаболических нарушений у пациентов с ожогами, тяжелыми травмами, инфекционными процессами, после оперативных вмешательств (особенно на пищеварительной трубке), а также как иммуномодулятор и предшественник антиоксиданта глутатиона.

Аргинин — условно-незаменимая аминокислота. У взрослого и здорового человека аргинин вырабатывается организмом в достаточном количестве. В то же время, в раннем и в пожилом возрасте, у больных людей уровень синтеза аргинина часто недостаточен. В этой связи аргинин в условиях выраженного стрессорного воздействия на организм признается «условно незаменимой» аминокислотой. Биосинтез аргинина осуществляется из цитруллина под действием аргининсукцинатсинтазы и аргининсукцинатлиазы. Аргинин является одним из ключевых метаболитов в процессах азотистого обмена. Аргинин является субстратом NO-синтаз в синтезе оксида азота NO, являющегося локальным тканевым гормоном с множественными эффектами — от провоспалительного до сосудистых эффектов и стимуляции ангиогенеза. Аргинин входит в состав многих белков и является одним из предшественников в синтезе креатина и промежуточным продуктом синтеза мочевины в печени. Аргинин усиливает детоксикацию ксенобиотиков и способствует детоксикации и выведению аммиака, участвует в процессах образования коллагена. является донатором многофункциональной сигнальной молекулы оксида азота (NO). Аргинин выполняет важные иммунные функции, участвуя в образовании антител, стимулирует выработку Т-лимфоцитов и повышая антибактериальную активность нейтрофилов. Участие аргинина в гормональной регуляции связано с его способностью к повышению содержанию соматотропного гормона в крови, синтеза гликогена в печени и мышцах, к повышению уровня глюкагона, пролактина, орнитина, аргининфосфата. Клиническими исследованиями показано, что питание с добавлением аргинина оказывает стимулирующие эффекты на число и функцию иммунных клеток. В дополнение к этим иммуностимулирующим эффектам обогащенные аргинином диеты замедляют процесс атрофии тимуса, способствуют улучшению результатов лечения при септических состояниях и оптимизируют условия заживления ран. Аргинин присутствует в рецептуре гепатопротекторов, иммуномодуляторов, кардиологических препаратов, лекарственных препаратов для ожоговых больных, больных с иммунодефицитами, а также в рецептурах средств для парентерального питания в послеоперационный период.

Карнитин (L-карнитин) формально не является аминокислотой, но его химическая структура сходна со структурой аминокислот, и поэтому их обычно рассматривают вместе. Основная функция карнитина в организме - транспорт длинноцепочечных жирных кислот в митохондрии через внутреннюю мембрану последних с последующим β-окислением до ацетил-КоА и его утилизацией. L-карнитин играет также важную роль в сохранении стабильного уровня кофермента А, который необходим для активирования карбоксилсодержащих метаболитов. Тем самым L-карнитин включается в промежуточный обмен в целом, регулируя активность β-окисления, катаболизм некоторых аминокислот, функционирование пируватдегидрогеназы и, следовательно, работу цикла трикарбоновых кислот. Карнитин участвует в дезинтоксикации органических кислот и ксенобиотиков, способствует удалению короткоцепочечных жирных кислот из митохондрии, освобождая внутримитохондриальный КoA, что является жизненно важными для оптимизации энергетического метаболизма. Карнитин обладает способностью снижать уровень триглицеридов в крови, способствует снижению массы тела и повышает силу мышц у больных с нервно-мышечными заболеваниями. Считается, что некоторые варианты мышечных дистрофий связаны с дефицитом карнитина. Карнитин усиливает антиоксидантное действие витаминов С и Е. Карнитин поступает в организм с пищей, прежде всего с мясом и другими продуктами животного происхождения. Однако он может синтезироваться в организме при наличии железа, тиамина, пиридоксина из аминокислот лизина и метионина. Синтез карнитина осуществляется в присутствии также достаточного количества витамина С. Недостаточное количество любого из этих питательных веществ в организме приводит к дефициту карнитина.

Анаболический эффект L-карнитина был установлен экспериментально, а также опытом длительного применения в медицинской и спортивно-медицинской практике без объяснения механизма действия. Возможно, анаболические функции L-карнитина осуществляются путём участия в метаболизме фосфолипидов за счёт поддержания оптимального соотношения ацил- КoA/КoASH. Анаболическое действие L-карнитина обусловлено как повышением секреции и ферментативной активности желудочного и кишечного соков, в связи с чем повышается усваиваемость пищи, в частности белка, так и увеличением производительности при физических нагрузках. L-карнитин оказывает защитное действие при апоптозе, что обусловлено ингибированием синтеза церамидов, промоторов клеточного апоптоза и активности каспаз, ключевых медиаторов апоптоза. Нейрозащитный эффект L-карнитина, установленный в серии экспериментов на животных, может быть связан с предотвращением нарушения метаболических процессов, вызванных токсинами и приводящих к дефициту энергии. Очевидно, что основными показаниями к применению карнитина в клинике являются ситуации, требующие увеличения эффективности энергообеспечения организма в условиях физического стресса, а также активизации репаративных процессов.

Пектин – растворимое пищевое волокно и в качестве фармаконутрицевтика используется для коррекции функциональных расстройств кишечника.

Многочисленными клиническими исследованиями показано, что пектин уменьшает диарею, улучшает всасывательную функцию кишки, способствует пролиферации слизистой оболочки. Пектин играет значительную протекторную роль в предотвращении окислительных нарушений, индуцированных гидроксильными радикалами в слизистой оболочке тощей кишки. В целом, пектин способствует адаптации кишечника, уменьшению диареи и улучшению всасывания.

Клинические исследования показали высокую эффективность включения пектина в состав лечебного питания, за счет положительного влияния на состав микрофлоры кишечника с возрастанием доли бифидо- и лактобацилл и снижением количество патогенной микрофлоры. Благодаря пребиотическим свойствам пектина у пациентов уменьшается риск развития синдрома раздраженной кишки, восстанавливается перистальтическая активность, улучшаются переваривающая и всасывательная функции. Важное значение для пациентов в тяжелых состояниях имеет образование в результате ферментативного гидролиза пектина в толстой кишке короткоцепочечных жирных кислот, являющихся эссенциальным энергетическим субстратом для слизистой оболочки толстой и тонкой кишки, что имеет принципиальное значение при синдроме энтеральной недостаточности. Сорбционные свойства пектина способствуют снижению интоксикации, нормализации показателей функциональной активности Т-лимфоцитов. Пектин применяют при дисбактериозе, синдроме мальабсорбции, синдроме энтеральной недостаточности, после оперативных вмешательствах на органах брюшной полости, при энтеритах различной этиологии, а также при раннем назначении энтерального питания после операций на органах брюшной полости.

Необходимость дополнительного снабжения фармаконутрицевтиками больных, находящихся в хирургической клинике, по мнению И. Е. Хорошилова (2009), прежде всего объясняется не только невозможностью полного удовлетворения его потребностей в витаминах, минеральных веществах, микроэлементах, но и тем, что ослабленный организм требует поступления питательных веществ, регулирующих функции и микроэкологию желудочно-кишечного тракта, а также повышающих иммунные реакции адаптации организма. Эффективность применения фармаконутрицевтиков проявляется в усилении лечебного действия основной консервативной терапии, уменьшении потребности в медикаментозных средствах, улучшении и нормализации основного обмена веществ, нормализации функций важнейших систем и органов, повышении общей резистентности организма. При этом дополнение питания фармаконутрицевтиками позволяет достаточно легко и быстро ликвидировать дефицит эссенциальных питательных веществ, максимально индивидуализировать поступление нутриентов в соответствии со степенью метаболических нарушений, существенно повысить неспецифическую резистентность организма к неблагоприятным факторам окружающей среды (стресс, хирургическое вмешательство, бактериальные и вирусные инфекции).