Серцеві глікозиди

Серцеві глікозиди, як і будь-які глікозиди, складаються із двох частин — вуглеводної (глікону) та аглікону стероїдної будови, глікозилювання (приєднання глікону до аглікону) відбувається по гідроксилу у третьому положенні аглікону. Глікон може містити від однієї до трьох моносахаридних ланок. В залежності від будови глікона серцеві глікозиди поділяють на первинні та вторинні, які утворюються при ферментативному відщепленні деяких залишків вуглеводів від первинних.[1] Аглікони серцевих глікоздиів скелету циклопентанпергідрофенантрену, кільця A/B і C/D знаходяться у цис-положенні, В/С — у транс. У 17-му положенні до стероїдної системи приєднане ненасичене лактонне кільце, в залежності від його будови серцеві глікозиди поділяють на дві групи:

• Карденоліни — строфантин із різних видів строфанта (Strophantus), дигітоксин і дигоксин із напрестянки пурпурової (Digitalis purpurea), уабаїн із Strophanthus gratus та Acokanthera ouabaio, останній широко використовується у нейрофізіологічних дослідженнях.
• Буфадієноліди — сціларен А із морської цибулі Scilla maritima, що використовується для лікування серцевих і ниркових захворювань.[2]

Схема будови серцевого глікозиду на прикладі дигітоксину із наперстянки пурпурової

Безбарвні або білі кристалічні речовини, без запаху, гіркі на смак, оптично активні, мають температуру плавлення (100—270 °C), флюоресціюють в ультрафіолетовому освітленні. Мало розчинні у воді, добре розчинні у водних розчинах метилового та етилового спиртів. Схильні до гідролізу. Фуранозиди гідролізують швидше ніж піранозиди.

За характером бічного ланцюга С17 поділяються на:

• карденоліди (група наперстянки, строфанту) — мають у С17 ненасичене лактонне кільце
• буфадієноліди (група борозника, луківки) — мають у С17 шестичленне ненасичене кільце з двома подвійними зв'язками

За конфігурацією:

• Ряд холестану (узаригенін)
• Ряд копростану (дигітоксигенін)

Серцеві гілкозиди містяться багатьох рослинах, розповсюджених по всьому світу: в жовтецевих (Ranunculaceae), ранникових (Scrophulariaceae), барвінкових (Apocynaceae), лілійних(Liliaceae), шовковицевих (Moraceae) та інишх[2]. Найчастіше серцеві глікозиди добувають із таких рослин як

• наперстянка (рід Digitalis) — дигоксин та дигітоксин;
• строфант(Strophanthus) — к-строфантин, е-строфантин, g-строфантин;
• горицвіт (Adonis vernalis) — адонідин;
• акокантера (Acokanthera oblongifolia) та строфант — уабаїн.

Також деякі серцеві глікозиди синтезуються в тілі тварин, наприклад буфадієнолід марінобуфагенін виробляється у шкірних залозах аги (Bufo marinus)[3]

Приклади серцевих глікозидів та рослин, у яких вони містяться
Рослини, що містять серцеві глікозиди	Наперстянка пурпурова (Digitalis purpurea)	Строфант Strophanthus preussi	Акокантера (Acokanthera oblongifolia)
Формули відповідних серцевих глікозидів	Дигітоксин Дигоксин	Строфантидин (аглікон строфантину)	Уабаїн

• Позитивна інотропна дія (посилення серцевих скорочень)
• Негативна хронотропна дія (сповільнення частоти серцевих скорочень)
• Негативна дромотропна дія (зменшення серцевої провідності)
• Позитивна батмотропна дія (підвищення збудливості провідної системи серця, крім синусового вузла)

Схема будови Na⁺-K⁺-АТФази — молекулярної мішені дії серцевих глікозидів

Молекулярний механізм дії серцевих глікозидів полягає у тому, що вони специфічно пригнічують діяльність Na⁺/K⁺-АТФази. Na⁺/K⁺-АТФаза — це трансмембранний транспортний білок, що забезпечує підтримання низького вмісту іонів Na⁺ та високого вмісту іонів K⁺ у клітині, для цього він використовує енергію гідролізу АТФ. Таке співвідношення іонів Na⁺/K⁺ необхідне для регуляції осмотичного тиску, підтримання вторинного активного транспорту, а також підтримання трансмембранного потенціалу збудливих клітин, що необхідний для передачі нервових імпульсів та скорочення м'язів[4]. Na⁺/K⁺-АТФаза складається із двох регуляторних β- та двох ензиматичних α-субодиниць. Останні містять домени зв'язування Na⁺ та серцевих глікоздиів із сторони повернутої назовні клітини та домени зв'язування К⁺ та АТФ, повернуті всередину клітини. Приєднуючись до α-субодиниці Na⁺/K⁺-насосу серцеві глікозиди викликають її конформаційну зміну, внаслідок якої транспортер втрачає активність. Якщо Na⁺/K⁺-АТФаза не працює, це призводить до збільшення внутрішньоклітинного вмісту іонів Na⁺. А це у свою чергу призводить до зміни у роботі Na⁺/Са²⁺ обмінника — траспортної системи, що викачує іони Са²⁺ за механізмом вторинного активного транспорту: ці іони, рухаючись проти градієнту концентрації, обмінюються на іони Na⁺, що рухаються за градієнтом концентрації. Таким чином накопичення натрію всередині клітини призводить до зібльшення концентрації кальцію[5]. Останній іон необхідний для скорочення м'язів, коли його вміст в кардіоміоцитах зростає до певного рівня серцеві скорочення стають сильнішими, подальше зростання вмісту кальцію призводить до зупинки серця у систолі.

• Дигоксин
• Строфантин
• Дигітоксин
• Корглікон
• Целанід

Складні органічні сполуки, що проявляють вибіркову дію на серце, виділяють у групу серцевих глікозидів. Кардіотонічну дію проявляє глікон, аглікон діє в 5-10 раз слабше[6].

Серцеві глікозиди вибірково діють на міокард і збільшують силу його скорочень, продовжують діастолу, сповільнюють швидкість проходження імпульсів по провідній системі серця, і сповільнюють частоту пульсу. При захворюваннях серця порушується гліколіз і використання глікогену, збільшується утворення молочної кислоти в міокарді, зростають витрати кисню і знижується коефіцієнт корисної дії серцевого м'яза. Для поліпшення постачання тканин киснем хворе серце збільшує частоту скорочень, внаслідок чого збільшується навантаження на серцевий м'яз, зростають витрати енергії, поглиблюється декомпенсація.[6]

Фармакологічна активність серцевих глікозидів проявляється систолічним ефектом — збільшенням сили і швидкості скорочень міокарду, зменшечням тривалості систоли, що сприяє покращенню швидкості кровотоку і підвищує артеріальний тиск.[6]

Діастолічний ефект проявляється сповільненням частоти скорочень серця, продовженням діастоли, що спуроводжується кращим спорожненням лівого передсердя від крові й надходженням до правої половини серця з венозної системи. Вплив на блукаючий нерв викликає сповільнення частоти серцевих скорочень і нормалізацію ритму.[6]

Серцеві глікозиди звужують кровоносні судини внутрішніх органів і розширюють судини мозку, легень і нирок, що призводить до перерозподілу крові та підвищення артеріального тиску. Покращення кровозабезпечення супроводжується посиленням обмінних процесів, виведенням отруйних речовин з організму. Вони є сильними діуретичними засобами (особливо препарати наперстянки).[6]

Вже в малих дозах серцеві глікозиди змінюють діяльність серця. Скорочення стають сильнішими, діастола повніша, покращується збудливість і і провідність, нормалізується ритмічність скорочень, відновлюється кровообіг. Їхній вплив залежить від виду, віку, статі тварини й патологічного стану серцевого м'яза. Найбільш чітко кардіотонізуюча дія проявляється у собак, котів і коней завдяки сильнішому впливу вагусу на серце у цих тварин. Незначно змінюють вони роботу серця у великої рогатої худоби. На здорове серце глікозиди майже не впливають. При морфологічних змінах серцевого м'яза ефективність серцевих глікозидів зменшується і чим обширніші переродження, тим менший лікувальний ёфект. При жирових і фібринозих дистрофіях вони не дають лікувального ефекту.[6]

• Фармацевтична хімія : [арх. 11 березня 2021] : підручник / ред. П. О. Безуглий. — Вінниця : Нова Книга, 2008. — 560 с. — ISBN 978-966-382-113-9. (С.?)
• Фармакологія: підручник / І. В. Нековаль, Т. В. Казанюк. — 4-е вид., виправл. — К.: ВСВ «Медицина», 2011.— 520 с. ISBN 978-617-505-147-4 (С.?)

• СЕРЦЕВІ ГЛІКОЗИДИ // Фармацевтична енциклопедія