Введение

Се́псис (др.-греч. σῆψις — гниение) — системная воспалительная реакция, возникающая в ответ на генерализацию местного инфекционного процесса с развитием токсемии и бактериемии [1], сопровождающаяся полиорганной недостаточностью в отсутствии эффективной терапии. Согласно данным Всемирной Организации Здравоохранения от 26 августа 2020 г. более чем у 30 миллионов человек ежегодно развивается сепсис, который в 20 % случаев заканчивается летальным исходом [2]. Продолжительность лечения таких пациентов в стационаре в среднем на 43 % больше, чем обычных пациентов, что приводит и к существенным финансовым затратам. Так расходы на лечение сепсиса в 2008 году составили 14,6 млрд долларов США [3], а в 2013 году общая стоимость лечения таких пациентов в США составила 23,6 млрд долларов, и эта цифра продолжает увеличиваться ежегодно на 11,5 % [4]. Высокий уровень смертности и значительные финансовые затраты на лечение септических пациентов требует пристального внимания и более детального изучения молекулярно-биологических закономерностей протекания сепсиса с целью разработки новых методов его мониторинга и лечения.

Цель обзора - суммирование научной информации об изменениях содержания холестерола (ХС) при сепсисе и обоснование возможности использования его как одного из факторов, объединяющих разнородные проявления этого опасного патологического процесса.

Материалы и методы

По исследуемой теме проведен обзор литературы из зарубежных и отечественных источников в международной библиографической базе PubMed, а также Cyberleninka и elibrary. Поиск проводился по ключевым словам: гипохолестеролемия, холестерол, сепсис, генерализованное воспаление, липосомы, синдром Уотерхауса-Фридериксена. Глубина поиска составила более 30 лет.

Клеточные и молекулярно-биологические механизмы сепсиса

Клеточные и молекулярно-биологические механизмы сепсиса высоко вариабельны и включают в себя иммунную дисфункцию, повреждение митохондрий, коагулопатию, нейроэндокринные нарушения, повреждения эндоплазматического ретикулума и многие другие процессы, в конечном итоге приводящие к полиорганной недостаточности [5].

Относительно иммунной системы известно, что во время сепсиса процесс созревания наиболее активных антигенпрезентирующих клеток, таких как лимфоидные и миелоидные дендритные клетки, замедляется [6], что приводит к значительному снижению активности распознавания антигена. Натуральные киллеры (NK-клетки) теряют способность поддерживать необходимый для устранения бактериальной инфекции Th1-иммунный ответ [7]. Интересно отметить, что исследования последних лет выявили значительную связь холестеролового обмена и активности иммунной системы. Было показано, что макрофагами в ответ на активацию Toll-подобных рецепторов синтезируется 25-гидроксихолестерол (25-ГХС) и обеспечивает защиту от микробных патогенов. Кром того 7α,25-дигидроксихолестерол (7,25-ДГХС) действует как хемоаттрактант на лимфоциты, играет важную роль в координации действий В-клеток, Т-клеток и дендритных клеток во вторичной лимфоидной ткани. Также отмечено, что 25-ГХС блокирует слияние мембран между вирусом и клеткой-хозяином, в конечном итоге подавляя рост вируса [8]. Недавно было обнаружено, что репликация как коронавируса тяжелого острого респираторного синдрома (SARS-CoV), так и SARS-CoV-2 (COVID-19) подавляется 25-ГХС. Высказывается предположение, что подавление репликации вируса происходит при его проникновении за счет 25-ГХС, репрессирующего слияние мембран между вирусной оболочкой и липидными бислоями клеток [9]. Появляется все больше доказательств того, что не только эти два оксистерола, но и многие из их изомеров важны для правильного функционирования иммунной системы [10]. Таким образом, активность иммунной системы в значительной степени зависит от количества ХС и его метаболических преобразований. Соответственно, уменьшение количества ХС способно оказать негативное влияние на иммунную систему.  

Митохондриальные нарушения включают эффекты, связанные с гипоксией, разобщением тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования, что ведет к существенному снижению продукции АТФ и выраженному гипоэнергетическому состоянию, активируются процессы свободнорадикального окисления и возникает порочный круг разрушения митохондрий и увеличения активности свободнорадикального окисления сопровождающегося активацией апоптоза и аутофагии [11]. Одним из пусковых механизмов нарушения функционирования митохондрий в поздние стадии сепсиса может быть существенное снижение синтеза ХС и, как следствие, снижение продукции убихинона, для синтеза которого необходимы его предшественник - изопентилпирофосфат. Такая точка зрения подтверждается результатами исследований, показавших снижение содержания убихинона при сепсисе [12]. Несмотря на то, что количество ХС во внутренней мембране митохондрий составляет всего 2-4 % общего пула ХС в клетках [13], его участие в формировании мембраны и метаболического профиля митохондрий имеет большое значение. Так в стероидогенных тканях митохондриальный ХС превращается ферментом расщепления боковой цепи цитохрома P450 (P450scc; CYP11A1) в прегненолон - предшественник стероидных гормонов [14]. К сожалению, нарушения данного процесса при сепсисе не описаны, однако описанные механизмы, протекающие в нормальных условиях, позволяют предположить, что одним из механизмов, лежащих в основе летального сепсиса, будет изменение доставки ХС в ткани надпочечников с последующим критическим снижением продукции глюкокортикоидов.

Нарушения гемкоагуляции также носят характер самоподдерживающегося патологического цикла, в котором запуск воспаления вызывает коагуляцию, а она в свою очередь поддерживает воспаление [15]. Известно, что производные ω3 полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) способны ингибировать агрегацию тромбоцитов при сепсисе [16]. Вместе с тем также известно, что активация коагуляции часто возникает при тяжелой инфекции и сепсисе и может способствовать развитию тромбоза. Более того, нарушения коагуляции при сепсисе варьируют от субклинического увеличения времени свертывания крови и небольшого снижения количества тромбоцитов до синдрома диссеминированного внутрисосудистого свертывания (ДВС), характеризующегося одновременным распространенным микрососудистым тромбозом и обильным кровотечением различной локализации [17]. Возможно, описанные нарушения гемостаза при сепсисе ассоциированы с нарушением метаболизма эссенциальных полиненасыщенных жирных кислот, транспорт которых в ткани ассоциирован с системой этерификации ХС. Такая точка зрения частично подтверждается улучшением системы гемостаза в эксперименте на модели сепсиса у мышей с применением докозагексаеновой кислоты (C22:6 n3), при этом эйкозапентаеновая кислота (С20:5 n3) не оказывала эффекта [18]. К сожалению, роль эссенциальных ПНЖК описывается в литературе главным образом применительно к позитивному влиянию введения ω3 ПНЖК, вместе с тем практически отсутствует информация о роли синтезирующихся эндогенно ω9 ПНЖК. Однако имеющаяся информация позволяет считать переход на использование ω9 ПНЖК временным и в долгосрочной перспективе негативным. Так в работе, проведенной на 3259 пациентах [19] показано, что три МНЖК ω -9 ряда демонстрируют прямую связь со смертностью при сердечно-сосудистых заболеваниях. Авторы делают заключение о необходимости дальнейших исследований для изучения биологических и прогностических свойств жирных кислот ω -9 ряда с упором на нервоновую кислоту (C:24 n9). Вместе с тем, детального исследования особенностей транспорта и трансформации ПНЖК при сепсисе не проводилось.

Чрезвычайно важными являются нейроэндокринные нарушения, характеризующиеся в терминальных стадиях сепсиса ростом содержания адренокортикотропного гормона (АКТГ) и снижением уровня кортизола [20]. Данные нарушения вероятнее всего связаны с описанной выше дисфункцией митохондрий, ХС внутренней мембраны которых используется для синтеза прегненолона как предшественника глюкокортикоидов в надпочечниках [14], а его поставку во внутреннюю мембрану митохондрий осуществляет регулируемый АКТГ стероидный острый регуляторный белок (StAR), количество которого снижается при сепсисе [21]. Таким образом, при сепсисе происходит не только снижение уровня ХС в крови и его доставка в надпочечники, но и его транспорт во внутреннюю мембрану митохондрий. Соответственно, снижение синтеза ХС и его транспорта в митохондрии способно выступать в качестве пускового механизма при развитии нейроэндокринных нарушений. К сожалению, в периодической печати отсутствует информация о роли дефицита ХС во внутренней мембране митохондрий. Возможно, избыточное изъятие ХС из внутренней мембраны митохондрий приводит к нарушению её структуры и физико-химических свойств приводящее, в конечном итоге к нарушению продукции АТФ и росту активности свободно-радикальных процессов.

Повреждение мембран эндоплазматического ретикулума приводит к накоплению белков в его просвете с измененной или модифицированной конформацией, высвобождение которых способно инициировать процессы свободно-радикального окисления, инициации гибели клеток, потенцированию воспалительного процесса [22]. Кроме того, как указывалось ранее, в эндоплазматическом ретикулуме клеток локализуются оксигеназы, преобразующие ХС в его активные формы 25-ГХС и 7,25-ГХС, играющие значительную роль не только в функционировании иммунной системы, но и в регуляции воспалительного процесса в нервной ткани, где он в том числе служит медиатором нейровоспаления, синаптической передачи и миелинизации [23].

Учитывая столь значительную вариабельность механизмов реализации патогенеза сепсиса, возникает необходимость выявления закономерностей, способных в той или иной степени объединить их в единую логически обоснованную последовательность событий. Исходя из изложенной выше информации, на такую роль может претендовать изменение метаболизма ХС в разные сроки течения воспалительного процесса. Такой подход может позволить разработку способов лечения и снижения смертности при сепсисе.

Гипохолестеролемия как неблагоприятный прогностический показатель сепсиса

В настоящее время одним из показателей тяжести и негативного прогноза сепсиса является гипохолестеролемия, которая описана еще около 100 лет назад [24] и развивается, как правило, на поздних стадиях критических состояний, коррелируя с высоким уровнем смертности [25, 26].

В 1926 г. Thannhauser первый предположил наличие связи между развитием патологических процессов и низким уровнем общего ХС [27]. Дальнейшие исследования установили низкие концентрации ХС при различных заболеваниях, в том числе ожогах, поздних стадиях злокачественных новообразований, после хирургических вмешательств, печеночной недостаточности, полиорганной недостаточности, острых кровотечениях, генерализованных инфекциях и сепсисе [27, 4, 28]. В связи с ассоциацией содержания ХС и смертностью предложено использование низкого уровня ХС как биохимического показателя, характеризующего тяжесть сепсиса, так как степень гипохолестеролемии негативно коррелирует с С-реактивным белком [26], щелочной фосфатазой, гематокритом, протромбиновой активностью, которые являются маркерами системного воспалительного ответа [4]. Более точным будет использование низкого уровня ХС как маркера начинающейся полиорганной недостаточности, так как значительное снижение наблюдается на 4-5-е сутки пребывания в реанимационном отделении пациентов с сепсисом [29].

Таким образом, учитывая, что ХС является одним из наиболее часто используемых метаболитов в построении мембран, в том числе митохондрий, эндоплазматического ретикулума и продукции гормонов, в том числе глюко- и минералокортикоидов, широко вовлеченных в регуляцию воспалительных процессов, а также многих других процессах, представляется перспективным рассмотреть ХС как один из метаболитов, изменение обмена которого потенциально способно объединить разнонаправленную информацию о молекулярных проявлениях сепсиса.  

Изменения транспорта холестерола в тканях при воспалении и механизмы развития гипохолестеролемии

Как правило, инфекционное воспаление на ранних стадиях сопровождается повышением уровня триглицеридов (ТГ) и ХС, что ассоциировано с активацией индуцибельной циклооксигеназы и продукцией провоспалительных эйкозаноидов, цитокинов и хемокинов [30]. При этом центральную роль среди провоспалительных цитокинов занимают интерлейкин-β (ИЛ-β), фактор некроза опухоли α (ФНО-α), интерлейкин-1б (ИЛ-1б) [31]. Один из механизмов провоспалительного действия повышенного содержания ХС реализуется через активацию инфламмасомы NLRP3 и каспазы-1, потенцирующей продукцию провоспалительных цитокинов семейства интерлейкина 1 [32]. В то же время рост ХС и ТГ на данном этапе развития воспалительного процесса является защитной реакцией организма, поскольку липопротеиновые комплексы крови способны связывать бактериальные липополисахариды и тем самым снижать активность воздействия на иммунную систему [33]. Повышение уровня ХС липопротеинов низкой плотности (ХС-ЛПНП) может быть связано не с увеличением его синтеза, а с уменьшением рецепторов к ЛПНП [34], разрушающихся пропротеинконвертазой субтилизин кексин 9 (PCSK9). Повышение концентрации PCSK9 также характерно для сепсиса и приводит к снижению поглощения бактериальных эндотоксинов за счет разрушения апоB100/Е-рецепторов [35] и снижению поступления ХС тканям вместе с полиненасыщенными жирными кислотами (ПНЖК) [36]. PCSK9 секретируется эндотелиальными клетками сосудов, гладкомышечными клетками и макрофагами. Данный белок индуцирует секрецию провоспалительных цитокинов в макрофагах, клетках печени и различных тканях, регулирует экспрессию толл-подобного рецептора 4 и активацию NF-κB, а также развитие апоптоза и аутофагии. Такие изменения позволяют предполагать, что PCSK9 тесно связан с воспалением [37].

Дальнейшее развитие генерализованного воспаления характеризуется снижением содержания ХС на половину от исходного [38]. При этом деградации ЛПНП способствует ФНО-α [31].

При неблагоприятном исходе нередко гипохолестеролемии сопутствует гипертриглицеридемия, обусловленная действием цитокинов ФНО-α и ИЛ-6, которые активируют печеночный липогенез. У пациентов с тяжелым сепсисом отмечается снижение активности липопротеинлипазы, вероятно обусловленное действием ФНО-α, поскольку исследования in vitro показали, что ФНО-α также снижает ее активность [27]. Гипертриглицеридемия у пациентов с сепсисом характерна для стадий метаболической декомпенсации или предтерминального состояния, которая еще больше ухудшает состояние пациента при постоянно низком уровне ХС и является признаком неминуемо высокого риска смерти [28]. При утяжелении состояния пациентов повышение уровня триглицеридов сопряжено с увеличением ХС липопротеинов очень низкой плотности (ЛПОНП), что по мнению И.В. Иванова и соавторов [39] обусловлено нарушением утилизации свободного холестерола и накоплением его переходных форм. С нашей точки зрения рост содержания ХС ЛПОНП при утяжелении воспалительного процесса обусловлен, в том числе, снижением их липолитической внутрисосудистой трансформацией в острофазные липопротеины высокой плотности (ЛПВП). Трансформация ЛПОНП в острофазные ЛПВП характеризуется заменой апоА-1 на сывороточный амилоид А (SAA), который способен захватывать ХС путем физико-химического обмена с мембранами клеток и переносить его в ткани (надпочечники, половые железы) посредством SRB1-рецептора [40]. При благоприятном ходе событий, метаболические процессы приводят к повышению уровня ХС-ЛПВП, что ассоциируется с более низким уровнем смертности [27]. Такая точка зрения подтверждается результатами, опубликованными Deneys R van der Westhuyzen и соавторами [41], указавшими на способность безлипидного SAA стимулировать АТФ-связывающий кассетный транспортер (ABCA1) зависимый отток холестерола в фибробластах. При этом совместное применение SAA и ЛПВП оказывало синергетический эффект на элиминацию ХС через ABCA1. Учитывая, что для синтеза одной молекулы ХС требуется 18 молекул ацетил-КоА, 36 молекул АТФ, 16 молекул НАДФН2 и 11 молекул кислорода [42], такая острофазная трансформация ЛПОНП в острофазные ЛПВП представляется логичной, поскольку при генерализации воспалительного процесса позволяет существенно снизить затраты на синтез ХС в печени и использовать высвободившиеся мощности органа для детоксикационных процессов. При этом основным источником ХС становятся периферические органы, а не печень.

Биохимические механизмы снижения уровня ХС при сепсисе до конца не ясны. Это может быть прекращение потребления пищи в связи с тяжелым состоянием и переходом на парентеральное питание, снижение синтеза в печени, повышение катаболизма ХС, в том числе за счет индуцирующейся при сепсисе холестерол-25-гидроксилазы [42]. Возможность снижения активности синтеза ХС подтверждается описанным в литературе уменьшением экспрессии регуляторов транскрипции (SREBP-1, SREBP-2, INSIG) и ферментов (HMG-CoA-редуктазы) и эффектами провоспалительных цитокинов, снижающих продукцию апопротеинов в печени [42, 4].

Осложнения гипохолестеролемии и генерализованного воспаления

Одним из осложнений тяжелых септических состояний и септического шока является острая надпочечниковая недостаточность (синдром Уотерхауса-Фридериксена) [43]. А характерный для этого синдрома низкий уровень кортизола связан с гипохолестеролемией [44], как фактором недостатка ХС для его продукции в надпочечниках. Такая точка зрения подтверждается исследованиями, показавшими снижение содержания эфиров холестерола (ЭХС) в надпочечниках умерших от сепсиса пациентов [45]. В свою очередь, кровоизлияние в надпочечник, которому приписывают доминирующую роль в развитии острой надпочечниковой недостаточности, может быть следствием гипохолестеролемии, поскольку недостаток ХС как субстрата для синтеза кортизола, приводит к снижению его содержания в крови и запуску по принципу обратной связи повышенного синтеза АКТГ, обладающего способностью стимулировать расширение сосудов надпочечников [46]. Кроме того, в экспериментах на свиньях показано, что подавление воспаления после введения АКТГ сопровождалось острым артериальным тромбозом. Более того, АКТГ, но не кортизол, усиливает агрегацию тромбоцитов, индуцированную ex vivo агонистами, при этом супрафизиологичекские концентрации АКТГ увеличивают концентрацию кальция в тромбоцитах [47].  В пользу приведенной точки зрения также свидетельствует связь со смертностью концентрации кортикостероид связывающего глобулина, потенцирующего активность кортизола [48]. Учитывая, что содержание половых гормонов также коррелирует с летальным исходом при сепсисе [49], вероятно в основе снижения активности их синтеза также лежит недостаток ХС или ингибирование их синтеза с целью обеспечения надпочечников холестеролом.

Таким образом увеличение содержания АКТГ при недостатке кортизола может служить одним из триггерных механизмов запуска кровоизлияния в надпочечник.

Помимо негативного влияния гипохолестеролемии на продукцию гормонов в литературе нашли отражение и ряд иных механизмов, описывающих негативное действие недостатка ХС.

Исследования с применением 2-гидроксипрофил-бета-циклодекстрина, истощающего содержание холестерола в рафтах (кавеолах) мембран клеток предстательной железы, показали, что гибель клеток пропорциональна снижению содержания ХС в этих мембранных структурах [50]. Данный факт свидетельствует о важности ХС для формирования мембранных рафтов и функционирования помещенных в них белков. Вместе с тем, в работе [51] указывается на то, что снижение количества ХС в рафтах нейтрофилов увеличивает их продукцию прооксидантов, что можно расценить как негативный факт при условии истощения антиоксидантных систем.

Также известно, что низкий уровень ХС ассоциирован с депрессивными состояниями [52], которые в значительной степени увеличивают вероятность летального исхода, в том числе при сепсисе [53]. Данная зависимость может быть реализована через нарушение продукции и рецепции канабиноидов [54], способных стимулировать регенерационные процессы [55] и синтезирующихся из арахидоновой кислоты (С20:4 n6), доставляемой в ткани, в том числе, в составе эфиров ХС [56, 57].

Поскольку ХС используется для транспорта эссенциальных полиненасыщенных жирных кислот в ткани посредством белка, переносящего эфиры холестерола от ЛПВП к ЛПНП и далее рецепторно-опосредованным захватом через апо-B100/E рецепторы [58], гипохолестеролемия может быть связана с генерализацией воспаления посредством дисбаланса или дефицита эссенциальных полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) в тканях. При гнойно-септических процессах наблюдается снижение эссенциальных ПНЖК, которые являются мишенью свободно-радикального окисления. Результатом тканевого дисбаланса эссенциальных ПНЖК становится компенсаторное повышение синтеза эндогенных омега-9 ПНЖК и дальнейшему образованию провоспалительных цитокинов с прогрессированием воспалительного процесса [59]. Помимо указанного, рост содержания АКТГ также способствует дефициту эссенциальных ПНЖК, поскольку АКТГ, самостоятельно, без участия кортизола, способен снижать активность Δ5-дестауразы в микросомах печени и надпочечников, отвечающей за синтез ℽ-линоленовой кислоты (C18:3 n6) из линолевой кислоты (С18:2 n6), декатетраеновой кислоты (С20:4 n3) из α-линоленовой кислоты (С18:3 n3) и арахидоновой кислоты (C20:4 n6) из дигомо-ℽ-линоленовой кислоты (C20:3 n6) [60].

Таким образом, гипохолестеролемия как признак негативного прогноза исхода септических состояний может реализоваться через дефицит ХС для биосинтеза кортикостероидов и половых гормонов, повышенную продукцию АКТГ и его протромбогенную активность, через мембранотропное эффекты белков, помещенных в модифицированные рафты, через нарушение синтеза и рецепции канабиноидов, проявляющееся развитием депрессивных состояний и снижением активности регенераторных процессов, а также через дисбаланс эссенциальных полиненасыщенных жирных кислот в тканях.

В процессе выздоровления наблюдается постепенное повышение концентрации ХС, причем снижение происходит за счет ХС-ЛПВП, а медленное восстановление за счет роста ХС-ЛПНП [38].

         В связи с приведенной выше информацией, степень гипохолестеролемии может служить мишенью для разработки методов его коррекции, так как отражает характер иммунного ответа, нарушения метаболической регуляции, тяжести болезни и функциональной недостаточности органов [27, 26, 4].

Методы коррекции гипохолестеролемии

Для улучшения состояния пациентов с сепсисом были предложены идеи холестероловой терапии широкого спектра инфекционных заболеваний. Внутривенное введение носителей холестерола (восстановленных ЛПВП, миметиков липопротеинов промежуточной плотности) уменьшало повреждение органов, улучшало гемодинамику и выживаемость на различных моделях грызунов с сепсисом и эндотоксемией, снижало выработку провоспалительных цитокинов у людей-добровольцев [42]. Ингибирование белка, переносящего эфиры холестерола (БПЭХС) анацетрапибом [61], улучшало выживаемость мышей с экспериментальным сепсисом. Данный факт согласуется с результатами, полученными нами в 2005 г, показавшими, что у пациентов с благоприятным исходом перитонита снижается активность БПЭХС, причем механизмы, реализующие изменения концентрации ХС ЛПВП, имеют возрастные отличия [62]. Учитывая, что БПЭХС задействован в транспорте эссенциальных полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) в ткани [63], позитивная роль его ингибирования при генерализованных инфекционных процессах может носить лишь временный характер. Длительное снижение его активности может привести к внутриклеточному дисбалансу ПНЖК, переходу на синтезирующиеся эндогенно ПНЖК ω9 ряда и потенцированию воспаления и гемкоагуляции. В связи с чем необходимы пролонгированные исследования влияния БПЭХС на исходы генерализованных воспалительных процессов. Вместе с тем, популяционные исследования, проведенные на 1400 пациентах с сепсисом, показали, что введение 10 % фосфолипидно-липопротеиновой эмульсии, не содержащей ХС, не оказало позитивного действия [64], что свидетельствует о превалирующей роли ХС в инфузионной терапии септических состояний. Таким образом, первой в ряду возникающих нарушений необходимо решать проблему восстановления доставки ХС и лишь вторично вопрос доставки ПНЖК.

Интересным и до конца не ясным является фармакологическое ингибирование белка PCSK9 при сепсисе [65]. Клинические исследования показали, что в сыворотке крови у пациентов с сепсисом отмечается значительное повышения уровня PCSK9 с последующей полиорганной недостаточностью [66], в то время как пациенты с септическим шоком, у которых есть дефект гена, кодирующего PCSK9, показали более высокую выживаемость [67]. Однако другие исследования подтвердили отсутствие связи между уровнем белка и состоянием пациентов в отделениях интенсивной терапии [68]. К сожалению, точные механизмы не ясны, предположительно ингибирование PCSK9 может быть потенциальным способом лечения сепсиса, но на сегодняшний день подобные исследования в клинических условиях не проводились [69]. Теоретически, ингибирование PCSK9 способно увеличить содержание ХС ЛПНП и, возможно, их внутрисосудистую трансформацию в острофазные ЛПВП, которые, в свою очередь, посредством скавенджер рецепторов (SRB1) могут поставлять ХС в надпочечники, поддерживая таким образом синтез кортикостероидов. Однако данное предположение требует дополнительных исследований.

До конца терапевтическое действие холестерола еще не изучено [42]. Следовательно, необходимо дальнейшее исследование терапевтического действия ХС. Учитывая, что ингибирование БПЭХС и повышение активности PCSK9 при генерализованных инфекциях способны привести к дисбалансу эссенциальных ПНЖК и, вторично, к потенцированию воспалительного процесса посредством увеличения активности продукции ω9 ПНЖК и синтеза из них провоспалительных оксилипинов, параллельно с проблемой гипохолестеролемии необходимо решать и проблему дисбаланса ПНЖК. В связи с этим интересным и многообещающим, с предположительно положительными результатами будет внутривенное введение холестерола в составе липосом (транспортная форма лекарственных средств).

Липосомы – возможная терапия гипохолестеролемии при сепсисе

Липосомы представляют собой сферические структуры, состоящие из одного или нескольких бислоев фосфолипидов (как правило фосфатидилхолинов), инкапсулирующие водную среду. Вместе с тем, липосомы могут транспортировать как гидрофильные, так и гидрофобные вещества в своем составе. Для улучшения стабильности липосом и их физико-химических свойств используют ХС [69], который также может являться и действующим веществом. Полезными в липосомах будут не только ХС, но и сами фосфолипиды, являясь источником важнейших метаболитов для организма. Например, фосфотидилхолин является источником холина необходимого для синтеза нейромедиатора ацетилхолина, а эссенциальные жирные кислоты являются важнейшим структурным компонентом клеточных мембран, соединительной ткани, миелиновых оболочек, повышают эластичность сосудистой стенки, формируют иммунитет и повышают резистентность организма к инфекционным заболеваниям, таким образом стимулируют защитные свойства организма [70].

Вместе с тем, следует отметить, что фосфатидная кислота, образующаяся под действием фосфолипазы D (КФ 3.1.4.4), активность которой возрастает при воспалительных процессах [71] является потенциально негативным компонентом, формирующимся из глицерофосфолипидов входящих в состав липосом. Эритроциты, обработанные фосфатидной кислотой, продемонстрировали сильную тромбогенную активность, о чем свидетельствовало повышенное образование тромбина, адгезия эндотелиальных клеток и агрегация эритроцитов. Важно отметить, что активация прокоагулянтов под действием фосфатидной кислоты подтверждена на модели венозного тромбоза у крыс in vivo, где фосфатидная кислота значительно усиливала образование тромбов [72]. Вместе с тем, фосфолипаза D является активным участником регуляции активности макрофагов [73] в связи с чем невозможно сделать однозначное заключение о позитивной или негативной роли этого фермента при септическом процессе. Ответ на вопрос о возможной роли фосфатидной кислоты и фосфолипазы Д после внутривенного введения липосом можно получить лишь в ходе выполнения дополнительных исследований.

В пользу применения липосом могут свидетельствовать эксперименты показавшие позитивные эффекты их применения при инфекционных процессах. Было установлено антибактериальное и антивирусное действие «пустых» липосом (фосфатидилхолин и холестерол) к широкому спектру условно-патогенных и патогенных микроорганизмов при раневой инфекции [74], статистически достоверное снижение смертности при введении липосом (фосфатидилхолин и дипальмитоилхолин, фосфатидилхолин и холестерол) различными способами после заражения животных возбудителями гриппа, 20 % выживание животных, инфицированных возбудителем сибирской язвы, при внутримышечном введении липосом (фосфолипиды и липиды, выделенные из головного мозга крупного рогатого скота) [74].

Известно, что одним из ключевых ферментов, задействованных в регуляции активности воспалительного процесса, является фосфолипаза А2 (КФ 3.1.1.4), высвобождающая ПНЖК из Sn2 положения фосфолипидов [75]. При этом субстратная специфичность фермента позволяет высвобождать ПНЖК из Sn2 положения фосфолипидов и затруднительна для жирных кислот из Sn-1положения [76], в то же время лецитинхолестеролацилтрансфераза (ЛХАТ КФ 2.3.1.43), задействованная в транспорте ПНЖК в составе эфиров ХС [63], обладает способностью изымать жирные кислоты из sn1 положения фосфолипидов [77]. Учитывая вышеуказанные особенности субстратной специфичности ферментов, представляется перспективным использование липосом, изготовленных из фосфатидилхолина, содержащего в Sn1 положении омега-3ПНЖК. Такой фосфатидилхолин не может быть субстратом для фосфолипазы А2, и по этой причине может обеспечить ткани ПНЖК через эфиры ХС, образованные ЛХАТ, и снизить активность цилооксигеназ и продукцию провоспалительных простагландинов [59], хотя, вероятнее всего в сниженном количестве, поскольку активность и количество ЛХАТ при сепсисе снижаются [78].

Заключение

Исходя из проведенного анализа следует, что направление работы в области создания липосомального холестерола с целью доставки в надпочечники и мембраны клеток при инфекционных состояниях является целесообразным и теоретически способным оказать позитивное влияние на ранее представлявшиеся разрозненными проявления септического процесса.