2017.03.07

Wpływ MPS na szybkość regeneracji uszkodzonej tkanki

Wprowadzenie

Polisiarczan mukopolisacharydu (MPS) jest półsyntetyczną mieszaniną glikozaminoglikanów uzyskiwaną z chrząstki zwierząt, a następnie poddawaną procesowi siarczanowania (średnia masa cząsteczkowa - 9700 g/mol). Strukturalnie MPS stanowi nierozgałęziony polimer składający się z reszt kwasu glukuronowego oraz N-acetygalaktozaminy. Jego właściwości determinowane są stopniem usiarczanowienia reszt cukrowych [1].
Polisiarczan mukopolisacharydu stosowany miejscowo na skórę posiada właściwości przeciwbólowe, a także umożliwia skrócenie okresu rekonwalescencji u osób z krwiakami, stłuczeniami, obrzękami, naderwanymi ścięgnami/więzadłami, jak i z zapaleniem żył powierzchownych. Jego skuteczność potwierdzono w badaniach klinicznych, jak i znalazł swoje miejsce w wytycznych [2, 3]. W badaniach na zwierzętach, jak i u ludzi wykazano, że MPS przenika przez skórę, nie mniej jednak u człowieka stopień absorpcji do układu krążenia jest zbyt mały, aby MPS stosowany w postaci kremu mógł wpłynąć na parametry krzepliwości krwi. MPS zatrzymywany jest w tkance podskórnej, powięziach, ścięgnach oraz mięśniach [4].

Właściwości MPS

MPS charakteryzuje się właściwościami przeciwkrzepliwymi, przeciwzakrzepowymi, fibrynolitycznymi oraz przeciwzapalnymi [5]. Za te ostatnie wydaje się odpowiadać przede wszystkim uwalnianie inhibitora czynnika tkankowego (ang. tissue factor pathway inhibitor, TFPI) oraz zwiększenie stężenia aktywatora plazminogenu, co skraca czas potrzebny na eliminację złogów włóknika z tkanek objętych procesem zapalnym. Dodatkowo, MPS hamuje enzymy proteolityczne uwalniane przez lizosomy z uszkodzonych tkanek (elastaza, katepsyna, glukuronidaza, galaktozydaza) w katabolicznej fazie zapalenia, jak również zmniejsza aktywność układu dopełniacza, leukotrienu LTB4 czy też prostaglandyny PGE2 [6]. Ponadto MPS wpływając na płytki krwi hamuje tworzenie się skrzepu, co ułatwia reperfuzję. Jednocześnie MPS charakteryzuje się potencjałem przyspieszającym regenerację tkanki [7, 8].

Wpływ MPS na regenerację tkanek

Jak już wcześniej wspomniano MPS hamuje aktywność wielu enzymów lizosomalnych, które prowadzą do degradacji ważnych składowych tkanki łącznej: elastazy degradującej elastynę, kolagenazy rozkładającej kolagen oraz hialuronidazy degradującej kwas hialuronowy. Nadmierna aktywność tych enzymów skutkuje postępującym uszkodzeniem tkanki łącznej, a tym samym hamujący wpływ MPS może prowadzić do usprawnienia procesu regeneracji tkanki (Rycina 1) [9].

rycina 1

Rycina 1. Wpływ MPS na proces degradacji elastyny.
Degradacja elastyny ulega ograniczeniu w zależności od zastosowanej dawki MPS. Efekt hamujący obserwowano już przy stężeniu MPS wynoszącym 1 µg/ml (na podstawie Baici i wsp. [9]).

Regeneracja tkanki oraz poprawa lepkosprężystości jest kluczowa dla rewitalizacji hipotroficznej oraz uszkodzonej skóry. Regulacja lepkości, przepuszczalności oraz zdolności wiązania wody przez macierz międzykomórkową stwarza warunki do prawidłowej dyfuzji, a stymulacja metabolizmu komórek przez MPS prowadzi do wzrostu tworzenia ważnych składników tkanki łącznej skutkując wzrostem nawilżenia skóry oraz jej elastyczności. Wyraźny wzrost szybkości syntezy proteoglikanów, jak i metabolizmu kolagenu jako bezpośrednich rezultatów stosowania MPS wykazano zarówno w badaniach na zwierzętach, jak i w badaniach z wykorzystaniem ludzkich i zwierzęcych hodowli komórkowych.
Kwas hialuronowy, kwaśny mukopolisacharyd, odgrywa istotną rolę w tkance łącznej, m.in. jest kluczowy dla regulacji zdolności wiązania wody oraz dystrybucji białek osocza, a także sprzyja gojeniu się ran. MPS charakteryzuje się doskonałą zdolnością nawilżania poprzez stymulację syntezy endogennego hialuronianu w skórze i ułatwienie jego akumulacji w tkankach o zmniejszonym stężeniu hialuronianu. Tym samym normalizacji ulegają lepkość, przepuszczalność, zdolność wiązania wody, a także dochodzi do uregulowania warunków dyfuzji i wymiany jonowej [10].
MPS stymuluje także aktywność metaboliczną ludzkich fibroblastów skóry. W szczególności, można zaobserwować zależne od zastosowanej dawki MPS (0,1 - 3,0 µg/ml) nasilenie syntezy produkcji hialuronianu, czyli najważniejszego glikozaminoglikanu skóry. Pod wpływem MPS dochodzi także do zwiększenia syntezy siarczanu heparyny, siarczanu dermatanu oraz siarczanu chondroityny [11].

rycina 2

Rycina 2.Wpływ heparynoidów na syntezę hialuronianu
Wzrost syntezy hialuronianu w hodowli komórek błony maziowej pod wpływem stymulacji MPS, siarczanem chondroityny oraz heparyną (na podstawie Verbruggen i wsp. [12]).

Podsumowanie:

Właściwości farmakologiczne, w tym przeciwzapalne, MPS stosowanego miejscowo dobrze korelują z potwierdzonymi efektami klinicznymi. Co więcej, wykazano, że MPS hamuje proces degradacji tkanki łącznej, co przyspiesza regenerację i gojenie się ran.

Opracował:
dr n. med. Jacek Bil
Centralny Szpital Kliniczny MSW
ul. Wołoska 137, Warszawa

Piśmiennictwo:

  1. Lane, D.A., et al., Comparison of heparin and a semi-synthetic heparin analogue, A73025. I. Kinetics of clearance from the circulation of man following intravenous injection. Br J Haematol, 1977. 37(2): p. 239-45.
  2. Vecchio, C. and A. Frisinghelli, Topically applied heparins for the treatment of vascular disorders : a comprehensive review. Clin Drug Investig, 2008. 28(10): p. 603-14.
  3. Cesarone, M.R., et al., Management of superficial vein thrombosis and thrombophlebitis: status and expert opinion document. Angiology, 2007. 58 Suppl 1: p. 7S-14S; discussion 14S-15S.
  4. Elling, H., Penetration of mucopolysaccharides into the skin of diverse animal species. Arzneimittelforschung, 1986. 36(10): p. 1525-7.
  5. Gorog, P. and W. Raake, Antithrombotic effect of a mucopolysaccharide polysulfate after systemic, topical and percutaneous application. Arzneimittelforschung, 1987. 37(3): p. 342-5.
  6. Sorrentino, L. and M. Di Rosa, [The inflammation-inhibiting effect of adrenal cortex hormones, mucopolysaccharidepolysulfuric acid ester and salicylic acid after percutaneous administration]. Arzneimittelforschung, 1966. 16(7): p. 855-8.
  7. Klocking, H.P. and W. Raake, Enhancement of t-PA release by mucopolysaccharide polysulphate. Thromb Res, 1992. 66(1): p. 89-92.
  8. Hoppensteadt, D.A., et al., Endogenous release of tissue factor pathway inhibitor by topical application of an ointment containing mucopolysaccharide polysulfate to nonhuman primates. Thromb Res, 2001. 103(2): p. 157-63.
  9. Baici, A., et al., Inhibition of human elastase from polymorphonuclear leucocytes by a glycosaminoglycan polysulfate (Arteparon). Biochem Pharmacol, 1980. 29(12): p. 1723-7.
  10. Dettmer, N., Betrachtungen zum Wirkungsmechanismus von Mucopolysaccaripolyschwefelsaureestern am arthrotischen Knorpel. Z Rheumaforsch, 1966(25): p. 122.
  11. Mitsuyama, S., et al., Effects of glycosaminoglycan polysulfate on extracellular matrix metabolism in human skin cells. Res Commun Chem Pathol Pharmacol, 1994. 83(2): p. 179-93.
  12. Verbruggen, G. and E. Veys, Influence of sulfated glycosaminoglycans upon proteoglycan metabolism of the synovial lining cells. Acta Rhumatol Belgica, 1977. 1(1-2): p. 75-92.
 

Artykuły

studium przypadku

Konferencje

materiały do pobrania