Исследование особенностей фармакологического воздействия в

Исследование особенностей фармакологического воздействия
в условиях длительного космического полета (Фарма)
Постановщик(-и): Гончаров И.Б., д.м.н., Учреждение Российской академии наук
Государственный научный центр Российской Федерации - Институт медико-биологических
проблем РАН (ГНЦ РФ – ИМБП РАН)
Экспедиции 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 завершён
Область исследования Медицинское обеспечение
Применение в условиях пилотируемых космических полетах традиционно используемых
в клинической практике дозировок и схем лекарственной терапии может ограничиваться
в связи с тем, что действие фармакологических препаратов будет реализовываться на
фоне измененной под влиянием факторов космического полета реактивности организма.
Трансформация хотя бы одного из основных кинетических параметров
фармакологических средств (всасывание, распределение и выведение препарата из
организма человека) может существенно изменить ожидаемый терапевтический эффект
лекарственного препарата. Накопленный опыт обеспечения длительных космических
полетов свидетельствует о развитии в этих условиях сложных изменений деятельности
основных функциональных систем человека. Анализ единичных наблюдений, а также
данные модельных экспериментов дают основания полагать, что в этих условиях может
происходить трансформация физиологических реакций организма в ответ на введение
лекарств. В ходе проведения эксперимента планировалось получение информации об
особенностях всасывания, распределения и выведения лекарственного препарата в
условиях космического полета. Целью данного КЭ являлось комплексное изучение
особенностей механизма изменений фармакокинетики лекарственных препаратов в
условиях длительного космического полета. В эксперименте использовалось научное
оборудование:
−комплекс "Рефлотрон-4" (штатное оборудование);
−укладка "Салива-Ф" с лекарственным препаратом и пробирками для отбора проб слюны
(Рисунок 1, 2).
Рисунок 1 – Комплекс «Рефлотрон-4».
Рисунок 2 – Укладка «Салива-Ф».
1
Для проведения эксперимента выбран препарат Ацетоминофен (препарат-маркер)
жаропонижающего и анальгетического действия. В ходе эксперимента, планируемого на
один день, проводился отбор слюны до приема Ацетоминофена, восемь фракционных
проб слюны в течение 6 часов (через 2, 4 и 6 часов) после приема препарата. Кроме того в
этот же день проводилась оценка состояния печеночного метаболизма с помощью
бортовой аппаратуры «Рефлотрон»: после взятия шестой пробы слюны анализ
капиллярной крови с помощью комплекса "Рефлотрон-4" (Рисунок 3).
Рисунок 3 - Процедура взятия капиллярной крови и последующий анализ на аппарате
"Рефлотрон-4".
За два дня до проведения серий исследования был исключен прием каких-либо
фармакологических средств, включая витаминные препараты. В день исследования
строго натощак проводился однократный прием внутрь препарата Ацетаминофен в дозе
500 мг, после чего тщательно прополаскивался рот. Сбор первых пяти порций слюны
(через 10, 20, 30, 45 мин и 1 час после приема препарата) осуществлялся также натощак.
По истечению этого срока допускался прием пищи, но во время, не совпадающее со
сбором последующих проб слюны. Пробы слюны у космонавтов отбирали с помощью
специальных тампонов, которые затем помещали в специальные пластиковые пробирки
с двойным дном, которые помещались в укладку для эксперимента «Фарма», которая
затем доставлялись на Землю.
Использование результатов эксперимента на Земле
При необходимости применения длительной лекарственной терапии (в течение одного
месяца и более) использование неинвазивных методик оценки кинетики
фармакологических препаратов позволит постоянно контролировать уровень
фармакологического средства в организме человека, тем самым предопределяя его
терапевтическую эффективность. Использование неинвазивных методов оценки кинетики
лекарственных препаратов для оптимизации схем лечебно-профилактической помощи и
минимизации медицинских рисков оправдано не только в условиях орбитальных и
межпланетных пилотируемых космических полетах, но и в других экстремальных
условиях: на полярных станциях, при длительном автономном плавании на подводных
кораблях и др.
2
Использование результатов эксперимента для освоения космоса
Полученная информация об особенностях всасывания, распределения и выведения
фармакологического препарата позволила выявить общие закономерности изменений
фармакокинетики и фармакодинамики в условиях микрогравитации, определить
основные звенья нарушения этих процессов и разработать концептуальные подходы к их
коррекции. Полученные результаты необходимо учитывать при назначении схем
лекарственной терапии в условиях длительных пилотируемых полетов, а также при
профилактики нежелательных побочных явлений, осложняющих прием внутрь препарата
Ацетаминофен. Выполненные на борту МКС комплексные неинвазивные исследования
фармакокинетики препарата Ацетаминофен позволят оптимизировать дозировки и
схемы лекарственной терапии и минимизировать медицинские риски при назначении
препаратов из группы ненаркотических анальгетиков в условиях космического полета.
Результаты
Впервые были проведены комплексные исследования фармакокинетики и
биодоступности лекарственного препарата Ацетаминофен, а также исследования функции
печени, принимающей важное участие в процессе метаболизма лекарственных
препаратов, так называемом пресистемном метаболизме. Всего проведено 6 сеансов КЭ,
достоверными признаны пробы 10 участников эксперимента, из 12 космонавтов. В ходе
эксперимента получены данные биохимического анализа периферической крови
(содержание в крови глюкозы, Г-глютамилтрансферазы, аспартат-аминотрансферазы,
аланин-аминотрансферазы, билирубина) и биоматериалы (пробы слюны).
Результаты проведенных исследований продемонстрировали, что в условиях длительных
пилотируемых космических полетов развивались изменения кинетических свойств
изученного лекарственного препарата, которые в свою очередь могут трансформировать
ожидаемый от препарата терапевтических эффект. При индивидуальном анализе
полученных данных было показано, что в условиях невесомости происходят изменения
фармакокинетики лекарственных препаратов: у 50% исследованных было отмечено
уменьшение максимальной концентрации препарата (что может снизить ожидаемую
эффективность лекарственного препарата), а остальных 50% -повышение ее значений по
сравнению с фоновыми исследованиями (что может привести к повышению
эффективности препарата, при этом может увеличиваться риск развития побочных
явлений).
Впервые в условиях космического полета изучен такой показатель как биодоступность
препарата. Показано, что относительная биологическая доступность Ацетаминофена
после однократного приёма препарата в условиях космического полета по сравнению с
фоновым исследованием существенно увеличилась у большинства исследованных лиц.
Исследование функции печеночного метаболизма во время приема препарата
Ацетаминофен показало, что в условиях КП не развиваются нарушения функций печени, а,
следовательно, вряд ли изменение процесса пресистемного метаболизма, которое
происходит в печени, может является ключевой точкой в отмеченных нами изменениях
фармакокинетики Ацетаминофена.
Впервые в условиях КП проведено сравнительное изучение фармакокинетики
таблетированный и капсулированной лекарственных форм Ацетаминофена. Показано, что
при выборе для проведения лечебных мероприятий в условиях космического полета
3
предпочтительнее является назначение капсулированной лекарственной формы
Ацетаминофена по сравнению с его таблетированной формой.
Публикации
1. Ковачевич И.В., Кондратенко С.Н., Стародубцев А.К., Золкина И.В.//«Изучение
фармакокинетики парацетамола по динамике его распределения в крови и слюне
добровольцев». В материалах научно-практической конференции
Клиническая
фармакология в России», 2004 г., С. 104.
2. Ковачевич И.В., Гончаров И.Б., Репенкова Л.Г.//«Особенности фармакокинетики
лекарственных препаратов в космических полетах на МКС». Российский физиол. журнал
им. И.М. Сеченова, 2004 г., Т.90, №8, С. 335-336.
3. Ковачевич И.В., Кондратенко С.Н., Стародубцев А.К., Репенкова Л.Г. //«Особенности
таблетированной и капсулированной лекарственных форм Ацетаминофена в условиях
длительного космического полета». Хим.-фарм. журнал. Т. 43, № 3, С. 8-11.
4