Эритропоэтин эпо что это
ИНСТРУКЦИЯ
по медицинскому применению лекарственного препарата
Торговое наименование препарата
Международное непатентованное наименование
Лекарственная форма
раствор для внутривенного и подкожного введения
Состав
1 мл раствора содержит:
Рекомбинантный эритропоэтин человека 500 ME или 2000 ME.
Описание
Прозрачная бесцветная жидкость
Фармакотерапевтическая группа
Код АТХ
Фармакодинамика:
Фармакокинетика:
При внутривенном введении Эритропоэтина у здоровых лиц и больных с уремией период полувыведения составляет 5-6 ч. При подкожном введении Эритропоэтина его концентрация в крови нарастает медленно и достигает максимума в период от 12 до 28 ч после введения период полувыведения составляет 13-28 ч. При внутривенном введении период полувыведения составляет 4-12 ч. Биодоступность Эритропоэтина при подкожном введении составляет 25-40 %.
Показания:
Лечение анемии почечного генеза у больных хронической почечной недостаточностью в т.ч. находящихся на диализе.
Профилактика и лечение анемии у взрослых больных с солидными опухолями получающих химиотерапию препаратами платины которые могут вызвать анемию (карбоплатин 75 мг/м2 на цикл карбоплатин 350 мг/м2 на цикл).
Лечение анемии у взрослых больных миеломной болезнью неходжкинскими лимфомами низкой степени злокачественности и хроническим лимфоцитарным лейкозом получающих противоопухолевую терапию при относительной недостаточности эндогенного эритропоэтина (она определяется как концентрация эритропоэтина в сыворотке непропорционально низкая относительно степени анемии).
Увеличение объема донорской крови предназначенной для последующей аутотрансфузии. При этом преимущества применения эпоэтина бета нужно соотнести с повышением риска тромбоэмболий при его применении. Больным с умеренной анемией (уровень гемоглобина 100-130 г/л или гематокрита 30-39 % без дефицита железа) препарат назначают только в том случае если получить достаточное количество консервированной крови не представляется возможным а плановое крупное оперативное вмешательство может потребовать большого объема крови (>4 единиц для женщин или >5 единиц для мужчин).
Профилактика анемии у недоношенных новорожденных родившихся с массой тела 750- 1500 г до 34 недели беременности.
Противопоказания:
Повышенная чувствительность к препарату или его компонентам парциальная красноклеточная аплазия после ранее проведенной терапии каким-либо эпоэтином бета неконтролируемая артериальная гипертензия невозможность проведения адекватной антикоагулянтной терапии инфаркт миокарда в течение месяца после события нестабильная стенокардия или повышенный риск тромбоза глубоких вен и тромбоэмболий в рамках преддепозитной программы сбора крови перед хирургическими операциями порфирия.
С осторожностью:
Беременность и лактация:
Так как достаточного опыта применения эритропоэтина при беременности и в период грудного вскармливания у человека нет Эритропоэтин следует назначать только в том случае если ожидаемые преимущества от его применения превышают возможный риск для плода и матери.
Способ применения и дозы:
Лечение анемии у больных с хронической почечной недостаточностью
Лечение Эритропоэтином проводится в 2 этапа:
Начальная терапия (стадия коррекции). При п/к введении начальная доза составляет 20 МЕ/кг массы тела 3 раза в неделю. При недостаточном повышении гематокрита (менее 05 % в неделю) дозу можно увеличивать ежемесячно на 20 МЕ/кг массы тела 3 раза в неделю. Суммарную недельную дозу можно делить также на ежедневные введения в меньших дозах или вводить за один прием.
Для поддержания гематокрита на уровне 30-35 % сначала дозу следует уменьшить наполовину от дозы в предыдущей инъекции. Впоследствии поддерживающую дозу подбирают индивидуально с интервалом в 1-2 нед. При п/к введении недельную дозу можно вводить однократно или за 3-7 введений в неделю.
У детей доза зависит от возраста (как правило чем меньше возраст ребенка тем более высокие дозы эпоэтина бета ему требуются). Однако поскольку предсказать индивидуальный ответ не представляется возможным начинать целесообразно с рекомендованного режима.
Лечение Эритропоэтином проводится как правило пожизненно. При необходимости его можно прервать в любое время.
Профилактика анемии у недоношенных новорожденных.
П/к в дозе 250 МЕ/кг массы тела 3 раза в неделю. Лечение эпоэтином бета должно начинаться как можно раньше предпочтительно с 3 дня жизни и продолжаться 6 нед.
Профилактика и лечение анемии у больных с солидными опухолями.
П/к разделяя недельную дозу на 3-7 введений.
Если во время первого цикла химиотерапии уровень гемоглобина несмотря на лечение эпоэтином бета снижается более чем на 10 г/л дальнейшее применение препарата может быть неэффективно.
Следует избегать повышения гемоглобина более чем на 20 г/л в месяц или до уровня выше 140 г/л. При возрастании гемоглобина более чем на 20 г/л в месяц дозу эпоэтина бета необходимо снизить на 50 %. Если уровень гемоглобина превышает 140 г/л препарат отменяют до тех пор пока он не снизится до уровня 90 80 33%) позволяет осуществить забор крови эпоэтин бета вводят в конце процедуры. На протяжении всего курса лечения гематокрит не должен превышать 48%.
Дозу препарата определяет врач-трансфузиолог и хирург индивидуально в зависимости от того какой объем крови будет взят у больного и от его эритроцитарного резерва. Объем крови который будет взят у больного зависит от предполагаемой кровопотери имеющихся в наличии методик консервации крови и общего состояния больного; он должен быть достаточным для того чтобы избежать переливания крови от другого донора. Объем крови который будет взят у больного выражается в единицах (одна единица эквивалентна 180 мл эритроцитов).
Возможность донорства зависит главным образом от объема крови у данного пациента и исходного гематокрита. Оба показателя определяют эндогенный эритроцитарный резерв который можно рассчитать по следующей формуле:
женщины: объем крови (мл) = 41 (мл/кг) х масса тела (кг) + 1200 (мл)
мужчины: объем крови (мл) = 44 (мл/кг) х масса тела (кг) + 1600 (мл) (при массе тела >45 кг).
Показание к применению Эритропоэтина и его разовая доза определяются по номограммам исходя из требуемого объема донорской крови и эндогенного эритроцитарного резерва.
Побочные эффекты:
Нежелательные реакции перечислены в соответствии со следующей градацией: часто (>1 % 01 % 001 %
Эритропоэтин (Erythropoietin)
Владелец регистрационного удостоверения:
Произведено:
Лекарственная форма
Форма выпуска, упаковка и состав препарата Эритропоэтин
Фармакологическое действие
Рекомбинантный эритропоэтин человека (очищенный гликопротеин), состоящий из 165 аминокислот, который, являясь митогенным фактором и гормоном дифференцировки, способствует образованию эритроцитов из частично детерминированных клеток-предшественников эритропоэза. Рекомбинантный эпоэтин бета, полученный методом генной инженерии, по своему аминокислотному и углеводному составу идентичен эритропоэтину человека.
Эпоэтин бета после в/в и п/к введения увеличивает число эритроцитов, ретикулоцитов и уровень гемоглобина, а также скорость включения железа ( 59 Fe) в клетки, специфически стимулирует эритропоэз, не влияя на лейкопоэз. Цитотоксического действия эпоэтина бета на костный мозг или на клетки кожи человека не выявлено.
Фармакокинетика
Показания активных веществ препарата Эритропоэтин
Симптоматическая анемия при хроническом заболевании почек у пациентов, находящихся на диализе; симптоматическая анемия почечного генеза у пациентов, еще не получающих диализ; лечение симптоматической анемии у взрослых пациентов с солидными и гематологическими немиелоидными опухолями, получающих химиотерапию; профилактика анемии у недоношенных новорожденных, родившихся с массой тела 750-1500 г до 34-й недели беременности. Увеличение объема донорской крови, предназначенной для последующей аутотрансфузии. Следует принимать во внимание зарегистрированный риск возникновения тромбоэмболических явлений. Использование по этому показанию показано только у пациентов с умеренной анемией (Нb 100-130 г/л (6.21-8.07 ммоль/л), без дефицита железа), если получить достаточное количество консервированной крови невозможно, а плановое крупное элективное оперативное вмешательство может потребовать большого объема крови (>4 единиц для женщин или >5 единиц для мужчин).
Режим дозирования
Побочное действие
Со стороны сердечно-сосудистой системы: артериальная гипертензия, гипертонический криз, тромбозы шунтов.
Со стороны нервной системы: энцефалопатия (чаще при гипертонических кризах), головная боль, спутанность сознания.
Со стороны системы кроветворения: парциальная красноклеточная аплазия (ПККА).
Со стороны кожи и подкожных тканей: синдром Стивенса-Джонсона.
Со стороны лабораторных показателей: снижение содержания ферритина в плазме с одновременным повышением показателя гемоглобина, увеличение уровня калия и фосфатов в плазме.
Прочие: гриппоподобный синдром, местные реакции.
Противопоказания к применению
Рефрактерная анемия при наличии бласттрансформированных клеток, тромбоцитоз, эпилепсия и хроническая печеночная недостаточность. Масса тела менее 50 кг для увеличения объема донорской крови для последующей аутотрансфузии.
Применение при беременности и кормлении грудью
При беременности и в период грудного вскармливания эпоэтин бета применяют только в том случае, когда предполагаемая польза для матери превышает потенциальный риск для плода или ребенка.
В экспериментальных исследованиях тератогенного действия не выявлено.
Применение при нарушениях функции печени
С осторожностью применяют при хронической печеночной недостаточности.
Применение при нарушениях функции почек
Применение у детей
Возможно применение у детей по показаниям, в рекомендуемых соответственно возрасту дозах и схемах.
При лечении анемии, ассоциированной с хроническим заболеванием почек, эпоэтин бета не следует назначать детям в возрасте до 2 лет.
Особые указания
На фоне терапии эпоэтином бета следует регулярно контролировать показатели тромбоцитов, гематокрита и гемоглобина.
Следует с осторожностью применять эпоэтин бета при рефрактерной анемии при наличии бласттрансформированных клеток, эпилепсии, тромбоцитозе и хронической печеночной недостаточности.
Следует исключить дефицит железа до начала лечения эпоэтином бета, а также в течение всего периода терапии. При необходимости может быть назначена дополнительная терапия препаратами железа в соответствии с клиническими рекомендациями.
Эффективность лечения уменьшается при дефиците железа в организме, при инфекционных и воспалительных заболеваниях, гемолизе.
Нельзя полностью исключить возможность влияния эпоэтина бета на рост некоторых типов опухолей, особенно на злокачественные новообразования костного мозга.
На фоне применения эпоэтина бета необходимо контролировать уровень АД, обращая внимание на возникновение или усиление необычных головных болей. При этом может потребоваться коррекция проводимой терапии или назначение антигипертензивных средств.
С осторожностью применяют при эпилепсии, тромбоцитозе, печеночной недостаточности, сосудистой недостаточности, при злокачественных новообразованиях; у пациентов с нефросклерозом, не получающим гемодиализ, поскольку возможно более быстрое ухудшение функции почек.
Решение о применении эпоэтина бета у пациентов с нефросклерозом, не получающих диализ, необходимо принимать индивидуально, так как нельзя полностью исключить возможность более быстрого ухудшения функции почек. В большинстве случаев одновременно с повышением гемоглобина снижается концентрация ферритина в сыворотке. Уровень ферритина необходимо определять в течение всего курса лечения. Если он составляет менее 100 нг/мл, рекомендуется заместительная терапия препаратами железа.
Пациенты, сдающие аутологичную кровь и находящиеся в пред- или послеоперационном периоде, также должны получать дополнительно адекватное количество железа до нормализации показателей ферритина.
Лекарственное взаимодействие
При одновременном применении препаратов, влияющих на кроветворение (например, препаратов железа), может усиливаться стимулирующее действие эпоэтина бета.
Эпоэтин бета нельзя смешивать с растворами других лекарственных средств.
Эритропоэтин эпо что это
Эритропоэтин – гормон, синтезирующийся в почках. Он стимулирует образование эритроцитов в костном мозге.
Эпостим, эпоэтин, рекормон, регулятор эритропоэза.
мМЕ/мл (международная миллиединица на миллилитр).
Какой биоматериал можно использовать для исследования?
Как правильно подготовиться к исследованию?
Общая информация об исследовании
Эритропоэтин – гормон, в основном производящийся в почках. Он высвобождается в кровоток в ответ на кислородное голодание (гипоксию). Эритропоэтин попадает в костный мозг, где начинает стимулировать превращение стволовых клеток в эритроциты. Эритроциты содержат гемоглобин – белок, который способен переносить кислород от легких к органам и тканям. В норме срок жизни эритроцитов составляет около 120 дней, они имеют одинаковые размеры и форму.
Организм старается поддерживать примерно одинаковое число циркулирующих эритроцитов. При нарушении баланса между образованием и разрушением эритроцитов развивается анемия. Если в костном мозге образуется слишком мало эритроцитов либо слишком много теряется из-за кровопотери или разрушения (гемолиза), вызванного ненормальными размерами, формой, функцией эритроцитов или другими причинами, то количество переносимого к органам кислорода уменьшается. В ответ на это почкой вырабатывается эритропоэтин, который затем кровью доставляется в костный мозг, где стимулирует образование эритроцитов.
На производство эритроцитов влияет работа костного мозга, употребление достаточного количества железа, витамина B12 и фолиевой кислоты с пищей, а также образование эритропоэтина и способность костного мозга отвечать на соответствующие количества этого гормона.
Выработка эритропоэтина зависит от степени тяжести кислородного голодания и от способности почек производить гормон. Он активен в крови непродолжительное время, а затем выводится с мочой. Как только количество эритроцитов после дефицита повышается, почки начинают вырабатывать меньше эритропоэтина. Однако если они повреждены и/или не могут создавать достаточное количество эритропоэтина или если костный мозг не реагирует адекватно на достаточное количество эритропоэтина, то может развиться анемия.
При образовании доброкачественных или злокачественных опухолей почек (или других органов) производится чрезмерное количество эритропоэтина, из-за чего возникает слишком много эритроцитов – развивается полицитемия. Это приводит к увеличению циркулирующего объема крови, повышению ее вязкости и артериального давления.
Для чего используется исследование?
Когда назначается исследование?
Что означают результаты?
Если уровень эритропоэтина у пациента повышен и в то же время количество эритроцитов снижено – он страдает анемией, вызванной, скорее всего, угнетением функции костного мозга. Если же при анемии уровень данного гормона снижен или в норме, то, очевидно, почки производят недостаточное количество этого гормона.
Повышенное количество эритроцитов и эритропоэтина с большой вероятностью указывает на производство избыточного количества эритропоэтина (почками или другим органом). Если количество эритроцитов увеличено, а эритропоэтин в норме или снижен, вероятно, что полицитемия не связана с выработкой эритропоэтина.
Причины повышения уровня эритропоэтина
Допустимое повышение эритропоэтина отмечается в следующих ситуациях:
Неадекватно высокий уровень эритропоэтина может быть вызван:
Причины понижения уровня эритропоэтина
Приемлемое снижение эритропоэтина происходит при:
Причины чрезмерно низкого уровня эритропоэтина:
Что может влиять на результат?
Кто назначает исследование?
Врач общей практики, терапевт, гематолог, нефролог, хирург.
Что такое эритропоэтин и чем опасен его дефицит?
Эритропоэтин помогает нашим клеткам получать достаточно кислорода, а еще позволяет добиться успехов в спорте. Разбираемся, как работает это вещество, чем опасен его дефицит, и при чем здесь генетика.
Содержание
Что такое эритропоэтин?
Эритропоэтин — это гормон, который помогает организму поддерживать оптимальный уровень кислорода. Для этого он стимулирует производство красных кровяных телец или эритроцитов.
Эритроциты обеспечивают наши ткани кислородом и выводят углекислый газ. Когда уровень кислорода падает, эритропоэтин помогает восполнить потери за счет усиленного производства эритроцитов и гемоглобина. Вот как это происходит:
В почках есть специализированные клетки, которые могут определить, что уровень кислорода в крови низкий. Если это так, почки вырабатывают больше эритропоэтина. Гормон запускает созревание гемопоэтических стволовых клеток в костном мозге. Это предшественники эритроцитов, которые с помощью эритропоэтина превращаются в полноценные клетки.
Чем опасен недостаток эритропоэтина?
Если выработка эритропоэтина снижена или нарушена, уровень кислорода в крови остается низким или будет падать дальше. Это опасно, потому что приводит к нескольким патологиям, включая анемию и гипоксию. При них ткани организма получают недостаточное количество кислорода и не могут нормально функционировать.
Симптомы анемии:
Недостаток эритропоэтина также снижает способность организма адаптироваться к перепадам высот и интенсивной физической нагрузке.
К пониженному уровню эритропоэтина могут приводить такие заболевания, как СПИД, воспалительные заболевания и некоторые виды рака. Недостаток кислорода может усугублять течение этих и других хронических заболеваний.
Легкие случаи анемии могут не требовать никакого лечения, особенно при отсутствии симптомов. Однако в более тяжелых случаях могут потребоваться добавки железа или стимулирующие выработку эритропоэтина препараты. Терапия эритропоэтином показала себя как эффективное лечение анемии у пациентов с хронической болезнью почек, а также у пациентов, страдающих онкологическими заболеваниями, ВИЧ и перенесших трансплантацию органов.
Что значит избыток эритропоэтина?
Повышение уровня эритропоэтина заставляет костный мозг производить больше красных кровяных телец. Постоянно повышенный уровень этого гормона сигнализирует о хронической нехватке кислорода в крови, например, из-за железодефицитной анемии. Также повышение уровня эритропоэтина может вызывать опухоль, выделяющая гормон. Например, почечно-клеточная карцинома.
В редких случаях слишком большое количество эритроцитов может вызвать состояние, известное как вторичная полицитемия. Она связана с рядом серьезных рисков для здоровья:
Стоит ли применять эритропоэтин в спорте?
В последние десятилетия профессиональные спортсмены обнаружили значительную пользу эритропоэтина. Этот гормон значительно повышает поглощение кислорода тканями, что может увеличить выносливость и работоспособность.
Как связаны спортивные достижения и генетика?
Эритропоэтин входит в группу допинговых препаратов крови, которые запрещены Медицинской комиссией Международного олимпийского комитета (МОК) и Всемирным допинговым агентством. Одной из причин запрета стал высокий риск для здоровья.
Использование эритропоэтина в качестве допинга приводит к аномально высокому количеству эритроцитов. Происходит сгущение крови и повышается риск серьезных побочных эффектов:
Что влияет на выработку эритропоэтина?
Вот что способствует снижению уровня кислорода в крови и усиленной выработке эритропоэтина:
Большая высота
На больших высотах давление воздуха ниже, что означает, что в каждом вдохе содержится меньше кислорода. Организм компенсирует это, увеличивая выработку эритропоэтина и эритроцитов для поддержания стабильного уровня кислорода в крови. Эта реакция помогает бороться с симптомами высотной болезни, вызванной снижением уровня кислорода.
☝️При адаптации к большим высотам у разных людей наблюдаются большие различия: одни быстро вырабатывают больше эритропоэтина, другие гораздо медленнее.
Реакция организма на большую высоту частично определяется генетикой. Население, традиционно проживавшее на большой высоте в течение тысяч лет, например, гималайские шерпы, вырабатывает больше эритропоэтина и имеет в среднем больше эритроцитов, чем люди, живущие на уровне моря.
Уровень эритропоэтина зависит от генетического склада человека. Ген EPO кодирует белок эритропоэтина. Когда уровень кислорода низкий, активность этого гена повышается, и выработка эритропоэтина увеличивается.
Что можно узнать из генетического теста
Исследование 2015 года показало, что вариант (rs7776054), расположенный возле гена MYB, связан с уровнем эритропоэтина. Ген MYB регулирует образование клеток крови, в том числе участвует в процессе созревания эритроцитов.
Генетический тест Атлас поможет выяснить, какой уровень эритропоэтина для вас нормален на основе генетики.
Эритропоэтин в спорте
Содержание
Эритропоэтин [ править | править код ]
Эритропоэтин представляет собой гликопротеиновый гормон, точнее цитокин, основной регулятор эритропоэза, который стимулирует образование эритроцитов из поздних клеток-предшественников и повышает выход ретикулоцитов из костного мозга в зависимости от потребления кислорода. До тех пор пока не нарушена оксигенация тканей, концентрация эритропоэтина, так же, как и количество циркулирующих эритроцитов, остается постоянной. Выработка эритропоэтина регулируется на уровне транскрипции его гена, а поскольку единственным физиологическим стимулом, увеличивающим количество синтезирующих эритропоэтин клеток, является гипоксия, ни выработка, ни метаболизм эритропоэтина от его концентрации в плазме не зависят. В организме здорового человека находится примерно 2,3*10^13 эритроцитов, время жизни которых составляет в среднем 120 дней. Следовательно, в организме постоянно должно происходить обновление пула эритроцитов со скоростью примерно 2,3 клеток за одну секунду. Система дифференцировки эритроидных клеток должна строго регулироваться для поддержания постоянного уровня циркулирующих эритроцитов при нормальных условиях. Кроме того, эта система должна быть высоко чувствительна к изменению количества кислорода в организме. В настоящее время получено множество данных, свидетельствующих о том, что ключевым фактором, который обеспечивает контроль дифференцировки клеток эритроидного ряда, является циркулирующий в крови эритропоэтин.
Эритропоэтин — чрезвычайно активный гормон, оказывающий свое действие в организме в пикомолярных концентрациях. Небольшие колебания его концентрации в крови приводят к существенным изменениям скорости эритропоэза, а нормальный диапазон его концентраций колеблется от до 4 до 26 МЕ/л. Поэтому пока концентрация гемоглобина не станет ниже 105 г/л, концентрация эритропоэтина не выходит за указанный диапазон и выявить ее повышение невозможно (если только не знать ее исходные значения). Эритроцитоз приводит к подавлению выработки эритропоэтина по механизму отрицательной обратной связи. Это обусловлено не только повышением доставки кислорода к тканям из-за увеличения числа циркулирующих эритроцитов, но и увеличением вязкости крови. Для спортсмена это означает снижение продукции собственного гормона при введении экзогенного и нарушение механизмов регуляции выработки эритроцитов. Поэтому, используя эритропоэтин в спорте в качестве допинга, спортсмену следует задуматься о дальнейшей судьбе продукции эритроцитов в своем организме.
Допинг тесты [ править | править код ]
Как правило, эритропоэтин выявляется в образцах мочи или крови. В крови выявляется с большей вероятностью, чем в моче. Период полувыведения составляет 5-9 часов, то есть вероятность обнаружения существенно снижается уже через 2-3 суток.
Физиологическая роль эритропоэтина [ править | править код ]
Долгое время вопрос о клетках, в норме продуцирующих эритропоэтин, оставался открытым. Это было связано прежде всего с отсутствием прямых методов идентификации клеток, синтезирующих гормон. Идентификацию клеток проводили косвенными методами, включая способность тех или иных культур тканей синтезировать продукт in vitro. Считалось, что основными кандидатами на роль ЭПО-продуцирующих клеток являются клубочковые клетки, а также клетки проксимальной части канальцев. Клонирование гена эритропоэтина, а также разработка методов гибридизации in situ, позволяющая идентифицировать непосредственно те клетки, в которых происходит экспрессия тех или иных генов, изменило представления о природе клеток, синтезирующих эритропоэтин. Методом гибридизации in situ было показано, что клетки, в которых синтезируется мРНК эритропоэтина, не являются гломерулярными или тубулярными. По-видимому, основным местом синтеза ЭПО в почках являются интерстициальные клетки или капиллярные эндотелиальные клетки. Как уже отмечалось, главным фактором, регулирующим продукцию ЭПО, является гипоксия. В условиях гипоксии количество циркулирующего в плазме ЭПО возрастает примерно в 1000 раз и достигает 5—30 ЕД/мл. В многочисленных экспериментах с изолированной почкой показано, что она содержит сенсоры, реагирующие на изменения концентрации кислорода.
Еще J. Schuster и сотрудники в 1987 г. исследовали кинетику продукции эритропоэтина в ответ на гипоксию. Было показано, что примерно через 1 ч после установления гипоксии количество мРНК эритропоэтина в почке возрастает, и мРНК продолжает накапливаться в течение 4 ч. При снятии гипоксии уровень мРНК ЭПО быстро снижается. Изменения количества плазменного и почечного эритропоэтина, выявляемые с помощью эритропоэтин-специфических антител, происходят строго параллельно с изменением количества мРНК с соответствующим лаг-периодом. Полученные в данной работе результаты свидетельствуют о том, что при гипоксии стимулируется de novo продукция ЭПО.
В лаборатории S. Konry в 1989 г. исследовали процесс индукции синтеза ЭПО с помощью метода, гибридизации in situ на тканевых срезах коркового вещества почки. Было обнаружено, что в условиях анемии продукция ЭПО значительно возрастает, хотя интенсивность гибридизации с мРНК ЭПО в индивидуальных клетках остается без изменений. Показано, что усиление продукции ЭПО связано с увеличением числа клеток, синтезирующих гормон. По мере восстановления нормального гематокрита количество эритропоэтин-синтезирующих клеток быстро уменьшается, причем кинетика изменения коррелирует с кинетикой снижения количества мРНК ЭПО и циркулирующего гормона. Данные гистологического анализа свидетельствуют о том, что ЭПО синтезируется интерстициальными клетками корковой части почки.
Показано, что от 5 до 15 % плазменного эритропоэтина у взрослых имеет внепочечное происхождение. И если у эмбрионов основное место синтеза эритропоэтина — печень, то во взрослом организме печень также является основным органом, продуцирующим ЭПО, но внепочечный. Этот вывод был подтвержден в недавних экспериментах по выявлению мРНК ЭПО в различных органах. По-видимому, изменение основного места синтеза ЭПО в течение онтогенеза является генетически детерминированным событием.
Синтез эритропоэтина в организме опосредован значительным количеством биохимических кофакторов и стимуляторов. Предполагается, что гипоксия приводит к снижению уровня кислорода в специфических сенсорных клетках почки, что вызывает усиление продукции простагландинов в клубочковых клетках. Показано, что простагландины играют важную роль в стимуляции продукции эритропоэтина. Ингибиторы синтеза простагландинов оказывают подавляющий эффект на продукцию ЭПО при гипоксии. Основной вклад в биосинтез простагландинов при гипоксии вносит, по-видимому, циклооксигеназная система. При гипоксии (а также при введении ионов кобальта) происходит высвобождение нейтральных протеаз и лизосомных гидролаз в почках, которые, как было показано, также стимулируют продукцию ЭПО. Высвобождение лизосомальных ферментов, по-видимому, ассоциировано с увеличением продукции цГМФ. Показано, что лизосомальные ферменты активируются при участии протеинкиназ, которые, в свою очередь, активируются цАМФ.
При гипоксии наблюдается индукция активности фосфолипазы А2, что приводит к возрастанию уровня арахидонатов, которые при участии циклооксигеназы превращаются в эндопероксиды. Отмечено, что гипоксия является оптимальным условием для активности циклооксигеназы. Вероятно, важную роль в этих биохимических событиях играет кальциевая система: ионы кальция стимулируют активность фосфолипазы А, и образование простагландина. Простаноиды, в свою очередь, могут индуцировать активность аденилатциклазы и запускать каскад биохимических событий, приводящих к фосфорилированию и активации гидролаз. Какова роль гидролаз и какова цепочка, приводящая в конце концов к усилению синтеза ЭПО, остается пока невыясненным. Стимулирующей биосинтез ЭПО активностью обладают также некоторые гормоны гипоталамо-гипофизарной системы, тиреоидные гормоны и некоторые стероидные гормоны. Специфическим индуктором продукции ЭПО являются ионы кобальта, механизм действия которых на систему биосинтеза ЭПО пока не ясен. Эта система является привлекательной экспериментальной моделью для изучения индукции биосинтеза ЭПО.
Молекула эритропоэтина человека, в которой на долю углеводного компонента приходится 40—50 % молекулярной массы (молекулярная масса гликопротеида 32—36*10^3 а. е. м., а расчетная молекулярная масса белковой части — 18 399*10^3 а. е. м.), состоит из 193 остатков аминокислот. Величина изоэлектрической точки ЭПО низкая (рН 3,5—4,0), что обусловлено наличием сиаловых кислот в терминальных положениях углеводных цепочек эритропоэтина. Изоэлектрическая фокусировка плазменного ЭПО в полиакриамидном геле позволяет выявить несколько фракций, идентичных по молекулярной массе, но различающихся по величине их изоэлектрических точек, что свидетельствует о гетерогенности в структруре углеводной части гормона. Отщепление сиаловых кислот при обработке нейраминидазой или при кислотном гидролизе приводит к потере стабильности гормона in vivo, но не влияет на его активность in vitro. В четырех участках к белковой цепи присоединены гликозидные остатки, которые могут представлять различные сахара, поэтому существует несколько разновидностей ЭПО с одинаковой биологической активностью, но несколько отличающиеся по своим физико-химическим свойствам.
В результате анализа аминокислотной последовательности эритропоэтина человека выявлено три потенциальных сайта N-гликозилирования, которые включают консенсус-последовательность Asn-X-Ser/Thr. В экспериментах по обработке гормона N-гликозидазой, специфически отщепляющей олигосахаридные цепочки, связанные с аспарагиновым остатком N-гликозидной связью, было подтверждено предположение о наличии трех сайтов N-гликозилирования в молекуле ЭПО. В результате экспериментов по обработке гормона О-гликозидазой установлено, что он содержит также олигосахаридные цепочки, связанные с белковой частью посредством О-гликозидных связей.
Ген эритропоэтина (Gene: [07q21/EPO] erythropoietin) состоит из пяти экзонов и четырех интронов. Ген кодирует белок, состоящий из 193 аминокислотных остатков. Идентифицированы четыре вида РНК, участвующих во взаимодействии с геном эритропоэтина, причем два вида представлены в экстрактах после введения хлорида кобальта значительно меньшим числом копий, чем в нормальных экстрактах. Эти данные указывают на наличие негативных регуляторных факторов (вероятно, рибонуклеопротеидов), участвующих в регуляции экспрессии гена эритропоэтина. Предположение о негативной регуляции экспрессии гена ЭПО было подтверждено Semenza G. и сотрудниками в 1990 г., которые получили серию трансгенных мышей, несущих кодирующую часть гена ЭПО человека и различные фрагменты S-фланкирующей области. Анализ экспрессии гена у различных трансгенов позволил идентифицировать три регуляторных элемента гена эритропоэтина человека:
Было экспериментально показано, что существуют два участка инициации транскрипции гена эритропоэтина, несущих множество сайтов инициации. При нормальных условиях инициация транскрипции происходит с ограниченного числа сайтов, расположенных на обоих участках. При индукции анемии или обработке хлоридом кобальта количество функционирующих сайтов инициации транскрипции на обоих участках возрастает. Во всех случаях получение эритропоэтина ограничивается трудностями, связанными с выделением и культивированием клеток, нестабильностью продукции гормона и, наконец, низкой концентрацией его в культуральных жидкостях.
Принципиально иной подход к получению больших количеств высокоочищенного ЭПО был связан с применением методов генной и клеточной инженерии. Была сделана попытка создания бактериального продуцента эритропоэтина. Продуцируемый в Escherichia coli белок узнается антителами против ЭПО и имеет молекулярную массу, примерно соответствующую дегликозилированному ЭПО человека. Известно, что бактериальные клетки имеют систему гликозилирования, принципиально отличающуюся от эукариотической. Поэтому получить корректно гликозилированный белок в бактериальных клетках невозможно. В случае ЭПО получение корректно гликозилированного гликопротеина имеет принципиальное значение. Следовательно, создание продуцента гормона на основе бактериальных клеток является нецелесообразным. Эффективный продуцент биологически активного как in vitro, так и in vivo эритропоэтин может быть получен только на основе клеток высших животных.
При исследовании свойств рекомбинантного ЭПО было показано, что наличие неполного углеводного компонента (молекулярная масса эритропоэтина, синтезированного в этой системе равна 23*10^3 а. е. м.) не влияет на активность гормона in vitro, но значительно снижает его активность in vivo. В то же время полное отщепление углеводной части с помощью гликозидаз приводит к 80 %-ной потере биологической активности гормона в тесте in vitro. Эти данные находятся в противоречии с существующими представлениями о том, что углеводный компонент ЭПО не является строго необходимым для его активности in vitro.
Историческая справка [ править | править код ]
В 1989 г. был проведен детальный анализ структуры рекомбинантного ЭПО, полученного с помощью трансфекции клеток из яичника китайского хомячка в геном ЭПО человека. Установлено, что в клетках синтезируются два типа ЭПО (названных би- и тетра-формами), различающихся по степени разветвления N-связанных углеводных цепочек. Би-форма ЭПО, содержащая менее разветвленный углеводный компонент, существенно отличается по биологической активности от нативного эритропоэтина, используемого в качестве стандарта: биологическая активность би-формы ЭПО in vivo в 7 раз ниже, a in vitro — в 3 раза выше. Биологическая активность тетра-формы ЭПО очень близка к активности нативного ЭПО. Эти данные указывают на существенную роль структуры углеводного компонента для биологической активности эритропоэтина in vivo. По-видимому, более высокая активность in vitro тех форм эритропоэтина, которые содержат неполный углеводный компонент, связана с облегчением взаимодействий эритропоэтина с рецепторами. В то же время, по-видимому, именно углеводный компонент обеспечивает стабильность гормона в организме и соответственно высокий уровень биологической активности в тестах in vivo.
К середине 1980-х годов, путем внедрения человеческого гена ЭПО (локализованного у человека на седьмой хромосоме в области 11q-12q) в овариальные клетки хомячков, был получен первый рекомбинантный эритропоэтин. Рекомбинантный р-ЭПО человека, полученный методом генной инженерии (рекормон), идентичен по аминокислотному составу естественному ЭПО человека. Рекормон обеспечивает гибкий и экономичный метод эффективного лечения анемии в сочетании с высоким профилем безопасности и отличной переносимостью. Благодаря использованию рекормона значительно сокращается необходимость в проведении гемотрансфузий, которые на сегодняшний день являются наиболее распространенным методом коррекции анемии. Так, согласно многочисленным исследованиям, использование рекормона позволяет восстанавливать нормальный уровень гемоглобина и исключать необходимость в заместительных гемотрансфузиях у онкологических больных, страдающих анемией. При этом наблюдается значительное улучшение качества жизни этих больных; значительно снижается риск заражения, который существует при коррекции анемии с помощью гемотрансфузий в процессе лечения вирусных инфекционных заболеваний, таких, как ВИЧ и гепатит С. Рекормон выпускается в виде удобного устройства для введения и индикации препарата (шприц-ручка).
Вместе с тем имеются незначительные отличия по составу гликозидных остатков, которые влияют на физико-химические свойства всей молекулы гормона. Так, например, обнаружены определенные отличия в распределении электрического заряда для отдельных типов эритропоэтина. Препараты эритропоэтина производятся различными фармацевтическими фирмами в пяти видах: альфа, бета, ретард (NESP), тета и омега).
С 1988 г. используются альфа-ЭПО и бета-ЭПО. При подкожном введении их биодоступность составляет около 25 %, максимальная концентрация в крови — через 12—18 ч, период полувыведения — до 24 ч (при внутривенном введении — 5—6 ч). Эритропоэтин-ретард (NESP) используется в течение последних нескольких лет, действует дольше, чем другие препараты ЭПО. Тета-ЭПО на сегодня считается наиболее эффективным и наименее аллергенным, имеет наивысшую степень чистоты. Это связано с тем, что его получают методами генной инженерии в клетках человека (некоторые недобросовестные спортсмены и спортивные врачи считают, что это делает его неопределяемым). На самом деле, тета-ЭПО только на 99 % идентичен человеческому. Омега-ЭПО, который получают из почек хомяков, больше всех других препаратов ЭПО отличается от человеческого, поэтому он наиболее прост для выявления. Продается только в странах Восточной Европы и Южной Америки.
Препараты эритропоэтина [ править | править код ]
Рекомбинантные биоаналогичные а-ЭПО различных производителей, даже имеющие положительное заключение Комитета по лекарственным средствам для человека (Committee for Medicinal Products for Human Use — CHMP) Европейского агентства по лекарственным средствам, могут иметь разные свойства, степень чистоты и, главное, обладать различной биологической активностью. Когда были проанализированы препараты эритропоэтина различных производителей, то в 5 из 12 исследованных продуктов выявились существенные отклонения в силе действия между различными сериями, в трех образцах — неприемлемые уровни бактериальных эндотоксинов.
Применение в медицине [ править | править код ]
В медицинской практике эритропоэтин применяется для лечения анемий различного генеза, в том числе, у онкологических больных, больных с хронической почечной недостаточностью. Поскольку, как отмечалось выше, в организме эндогенный эритропоэтин образуется в почках, больные с хронической почечной недостаточностью всегда страдают от анемии. Кроме этого, снижение концентрации ЭПО в плазме крови человека и, соответственно, количества эритроцитов, наблюдается при следующих патологических состояниях и заболеваниях:
До появления рекомбинантного эритропоэтина таким больным регулярно проводились гематрансфузии как цельной крови, так и эритроцитарной массы. Однако с 1989 г. необходимость в таких процедурах отпала, поскольку их заменило введение препаратов эритропоэтина. В ряде случаев анемии другого происхождения также успешно лечатся с помощью рекомбинантного ЭПО. Тот факт, что введение рекомбинантного ЭПО индуцирует дополнительный эритропоэз даже при полностью интактном эндогенном уровне ЭПО, используется аутологичными донорами крови. Как альтернатива переливанию эритроцитарной массы, терапия высокими дозами ЭПО оказывается эффективной антианемической мерой в качестве терапии сопровождения при лечении хронических полиартритов, СПИДа, некоторых опухолей, а также при ряде хирургических вмешательств. До сих пор остается неясным генезис гипертонии как побочного эффекта при терапевтическом использовании рекомбинантного ЭПО. При проведении гемодиализа пациентам препараты эритропоэтина обычно вводят внутривенно. В ряде случаев этот же препарат может вводиться подкожно.
Увеличение количества эритроцитов под влиянием эритропоэтина, в свою очередь, приводит к повышению содержания кислорода на единицу объема крови и, соответственно, к увеличению кислородной емкости крови и доставки кислорода к тканям. В конечном итоге повышается выносливость организма. Сходные эффекты достигаются при тренировочных занятиях в условиях среднегорья, когда недостаток кислорода в воздухе вызывает состояние гипоксии, что стимулирует выработку эндогенного ЭПО. Естественно, что по сравнению с использованием рекомбинантного препарата, гипоксическая тренировка является физиологическим механизмом регуляции эритропоэза и улучшения кислородтранспортной функции гемоглобина, что собственно и есть целью применения ЭПО как допинга.
Благодаря действию эритропоэтина на кислородную емкость и транспорт кислорода в ткани, это вещество вызывает повышение работоспособности в видах спорта с преимущественным проявлением аэробной выносливости. К таким спортивным дисциплинам относятся все вида легкоатлетического бега, начиная от 800 м, а также все виды бега на лыжах и велосипедные гонки. Кроме того, в последнее время в культуристических публикациях стали появляться сведения, что ЭПО способен заменить массовое использование анаболических стероидов. Препараты ЭПО применяются в сочетании со станазололом, инсулином и соматотропным гормоном (СТГ)-
Препараты эритропоэтина являются хорошо переносимыми фармакологическими средствами, которые практически не имеют побочных эффектов. Однако передозировка ЭПО и неконтролируемое применение может привести к увеличению вязкости крови и, следовательно, к увеличению риска возникновения нарушений в системе кровообращения, вплоть до тромбозов периферических сосудов и тромбоэмболии легочной артерии, обычно приводящей к летальному исходу. Опасность возникновения указанных побочных эффектов ЭПО возрастает при проведении тренировок в среднегорье, а также при обезвоживании организма.
Вместе с тем существуют данные, что длительное применение препаратов эритропоэтина может быть опасным для здоровья, а иногда и для жизни. В частности, с применением ЭПО связывают постоянные головные боли у спортсменов, развивающиеся вследствие сгущения крови и нарушения ее циркуляции в головном мозге. Кроме того, может нарушиться обмен железа: повышается потребность организма в нем при наличии относительно небольшого запаса в печени. При введении экзогенного железа оно начинает депонировать в печени, вследствие чего связанный с избытком железа цирроз печени проявляется через 20—25 лет.
Эритропоэтин в спорте [ править | править код ]
История использования рекомбинантного эритропоэтина в спорте (общепринятые в научной литературе аббревиатуры rHuEPO, r-HuEPO, rhu-EPO, rEPO) началась в 1977 г., когда впервые эритропоэтин в очищенном виде выделен из мочи человека. Внедрение и борьба с эритропоэтина в спорте и соревнованиях как запрещенного препарата прошло по следующим этапам:
Поскольку естественный и рекомбинантный эритропоэтин имеют почти идентичную аминокислотную структуру, рекомбинантный эритропоэтин чрезвычайно трудно отличить от своего физиологического аналога.
Для стимуляции секреции собственного эритропоэтина в России активно применяются ингаляции ксенона. На олимпиаде в Сочи 2014 многие российские атлеты получали ксеноновые ингаляции перед началом соревнований. Этот метод запрещен антидопинговым агентством с мая 2014 г.
Допинговый контроль [ править | править код ]
Современный арсенал методов, предназначенных для определения эритропоэтина, включает прямые и косвенные подходы. Прямой метод основывается на идентификации тех незначительных отличий, которые обнаружены при изучении естественного эндогенного эритропоэтина и ЭПО, полученного методом генной инженерии. В частности, некоторые исследователи пытались использовать различия в распределении электрического заряда, которые установлены для двух указанных разновидностей молекул ЭПО. На основании этих различий предпринимались попытки разделить два типа молекул с помощью метода капиллярного электрофореза. И хотя принципиально такое разделение возможно, для этого требуются большие объемы мочи (до 1 л, что, по понятным причинам, неприемлемо для практики).
Предпочтение отдается косвенным методам, которые требуют лишь небольших объемов образцов крови или мочи. Примерами косвенного метода обнаружения ЭПО являются следующие:
В период интенсивных тренировочных занятий и профессиональных занятий спортом необходимо постоянно проводить гематологический анализ для определения количества эритроцитов и их параметров (объем, насыщение гемоглобином), уровня гемоглобина и гематокрита. Нельзя допускать, чтобы гематокрит повышался выше 50 % — это приводит к сгущению крови, что, в свою очередь, чревато ухудшением микроциркуляции крови в мышцах и внутренних органах, повышением риска развития тромбозов (склонность к тромбофилии можно оценить по маркеру D-димер). Кроме этого, необходим полный контроль обмена железа (концентрация железа в сыворотке, общая и ненасыщенная железосвязываюшая способность, процент насыщения железом, трансферрин, ферритин, С-реактивный белок) и определение уровня фолиевой кислоты и витамина В12 в крови. Все эти соединения необходимы для правильного эритропоэза и нельзя допускать их дефицит в период занятий спортом. Кроме указанных выше тестов необходим контроль уровня самого эритропоэтина.
Читайте также [ править | править код ]
Предупреждение [ править код ]
Анаболические препараты могут применяться только по назначению врача и противопоказаны детям. Представленная информация не призывает к применению или распространению сильнодействующих веществ и нацелена исключительно на снижение риска осложнений и побочных эффектов.