Молекулярные механизмы действия нестероидных противовоспалительных препаратов - Студенческий научный форум

XVIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2026

Молекулярные механизмы действия нестероидных противовоспалительных препаратов

 Комментарии
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Нестероидные противовоспалительные препараты (НПВП) занимают лидирующие позиции среди наиболее популярных лекарственных средств. Они играют значимую роль в области практического здравоохранения и являются одними из самых часто используемых средств в повседневной врачебной деятельности. Более того, многие из этих препаратов доступны без рецепта, что делает их легко доступными для населения [1].

Ключевой элемент механизма фармакологических эффектов НПВП – угнетение синтеза простагландинов, обусловленное ингибированием ЦОГ, ключевого фермента метаболизма арахидоновой кислоты, предшественника простагландинов. Механизм действия НПВП был открыт в 1971 г. группой исследователей из Великобритании во главе с Дж. Вейном (J. Vane). В том же году они же выдвинули гипотезу, что именно антипростагландиновая активность НПВП лежит в основе их противовоспалительного, жаропонижающего и анальгетического действия. Впоследствии выяснилось, что ключевой принцип работы НПВП в контексте снижения продукции простагландинов заключается в подавлении активности фермента циклооксигеназы [3].

В 1982 году Дж. Вейн разделил Нобелевскую премию со шведскими исследователями С. Бергстремом и Б. Самуэльсоном за их новаторские работы в области изучения простагландинов.

Дальнейшие исследования, проведенные в лаборатории Дж. Вейна в 1991 году, привели к обнаружению двух различных форм (изоферментов) циклооксигеназы: циклооксигеназы 1 (ЦОГ-1) и циклооксигеназы 2 (ЦОГ-2). Простагландины синтезируются из арахидоновой кислоты, которая, в свою очередь, образуется из фосфолипидов. Основное действие НПВП заключается в уменьшении продукции простагландинов путем блокирования фермента ЦОГ (рис.1).

Рис. 1. Схема действия НПВП

Воспалительные процессы сопровождаются значительным повышением уровня ЦОГ, что приводит к увеличению концентрации простагландинов и, как следствие, к их неблагоприятному воздействию на организм.

Простагландины образуются из арахидоновой кислоты под действием ЦОГ, в то время как лейкотриены синтезируются под влиянием другого фермента – липоксигеназы [2].

Простагландины играют ключевую роль в развитии воспалительной реакции, выступая в качестве основных медиаторов. Их биологическое действие многогранно:

  • Они повышают восприимчивость болевых рецепторов (ноцицепторов) к таким веществам, как гистамин и брадикинин, что приводит к снижению болевого порога.

  • Увеличивают реактивность сосудистой стенки к другим воспалительным агентам (например, серотонину и гистамину), вызывая местную вазодилатацию (покраснение) и увеличивая проницаемость сосудов, что приводит к отеку.

  • Оказывают влияние на гипоталамические центры, регулирующие температуру тела, повышая их чувствительность к вторичным пирогенам (в том числе ИЛ-1), которые образуются в ответ на воздействие различных микроорганизмов (бактерий, вирусов, грибов, простейших) и их токсинов [2].

Циклооксигеназа-1 (ЦОГ-1) представляет собой изофермент, постоянно присутствующий в организме и обеспечивающий образование простаноидов (включая простагландины, простациклин и тромбоксан A2). Эти вещества играют ключевую роль в поддержании нормальной работы различных систем организма, таких как защита слизистой оболочки желудка, агрегация тромбоцитов, состояние почечного кровотока и др.

В отличие от ЦОГ-1, (ЦОГ-2) является изоформой, активирующейся в условиях воспаления. Она участвует в производстве простагландинов, способствующих развитию воспалительного процесса. На выработку ЦОГ-2 в клетках, перемещающихся в очаг воспаления, влияют медиаторы воспаления, в частности цитокины.

Обезболивающее, жаропонижающее и противовоспалительное действие нестероидных противовоспалительных препаратов (НПВП) связано с их способностью подавлять активность ЦОГ-2. В то же время, побочные эффекты НПВП, такие как язвы, кровотечения, бронхоспазм являются следствием ингибирования ЦОГ-1 (рис.2) [3].

Рис. 2. Сравнительная характеристика ЦОГ-1 и ЦОГ-2

Установлено, что ЦОГ-1 и ЦОГ-2 обладают сходной трехмерной структурой, с небольшими различиями. Ключевым различием является наличие у ЦОГ-2 как гидрофильного, так и гидрофобного каналов, в то время как ЦОГ-1 обладает только гидрофобным каналом. Эта особенность структуры ЦОГ-2 стала основой для создания лекарственных средств, избирательно подавляющих активность именно этого фермента.

Эти препараты разработаны таким образом, что их молекулы содержат гидрофильную и гидрофобную части. Гидрофильная часть молекулы связывается с гидрофильным каналом ЦОГ-2, а гидрофобная – с соответствующим гидрофобным каналом. Благодаря этому, взаимодействие происходит исключительно с ЦОГ-2, обладающей обоими типами каналов. В отличие от них, большинство нестероидных противовоспалительных средств (НПВС) взаимодействуют только с гидрофобным карманом, что позволяет им связываться как с ЦОГ-1, так и с ЦОГ-2. Таким образом, различие в строении ферментов лежит в основе селективности действия лекарственных препаратов [3].

К основным фармакологическим эффектам НПВП относятся:

  • противовоспалительный эффект;

  • обезболивающий (анальгетический) эффект;

  • жаропонижающий (антипиретический) эффект.

Следует отметить, что НПВП оказывают противовоспалительное действие и через другие механизмы:

  • Благодаря своим анионным свойствам, НПВП способны проникать в фосфолипидные мембраны клеток иммунной системы и тем самым влиять на взаимодействие белков, предотвращая активацию клеток на начальных этапах развития воспалительного процесса.

  • НПВП способствуют повышению концентрации ионов кальция внутри Т-лимфоцитов, стимулируя их размножение и выработку интерлейкина-2 (ИЛ-2).

  • НПВП прерывают активацию нейтрофилов, воздействуя на уровне G-белков [2].

Таким образом, основной механизм действия нестероидных противовоспалительных препаратов заключается в действии циклооксигеназы на арахидоновую кислоту, вследствие чего тормозится синтез простагландинов. Известны 2 изоформы циклооксигеназы – ЦОГ-1 и ЦОГ-2. ЦОГ-1 является постоянной циклооксигеназой, а активность ЦОГ-2 повышается только при воспалении и синтезирует большое количество простагландинов E2 и I2, которые в очаге воспаления вызывают расширение сосудов, увеличение проницаемости сосудистой стенки и др. Все эти факторы приводят к развитию основных признаков воспаления. Поэтому с целью уменьшения выраженной воспалительной реакции применяют противовоспалительные средства [5].

При подборе нестероидных противовоспалительных средств (НПВС) следует учитывать характер воспалительного процесса, отдавая предпочтение лекарствам с выраженным обезболивающим либо противовоспалительным воздействием.

Препараты, акцентирующие анальгезирующий эффект, назначаются при болевых синдромах различной этиологии. Снижение температуры тела и уменьшение воспаления также наблюдаются, однако их выраженность незначительна или умеренна.

Когда необходимо воздействовать непосредственно на источник воспаления, а не просто снять болевые ощущения, предпочтение отдается лекарственным средствам с выраженным противовоспалительным эффектом. В таких ситуациях первостепенной задачей становится устранение развивающегося патологического процесса, уменьшение сопутствующего отека и повышенной температуры.

При определении выбора нестероидного противовоспалительного препарата (НПВП) и его ежедневной дозировки важно учитывать выраженность противовоспалительного действия, а также то, как препарат переносится пациентом. Кроме того, необходимо принимать во внимание наличие у пациента сопутствующих заболеваний, возможность взаимодействия НПВП с другими принимаемыми лекарствами, индивидуальные особенности фармакокинетики и селективность по отношению к ЦОГ.

Факторами риска нежелательных эффектов НПВП являются пожилой возраст, сопутствующие заболевания органов пищеварения, почек, артериальная гипертензия, сердечная недостаточность, приём высоких доз НПВП, комбинированная терапия НПВП с глюкокортикоидами, низкими дозами ацетилсалициловой кислоты или непрямыми антикоагулянтами [4].

Список литературы

  1. Журавлева, М. В. РАЦИОНАЛЬНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ НПВП – БАЛАНС ЭФФЕКТИВНОСТИ И БЕЗОПАСНОСТИ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ [Электронный ресурс] / М. В. Журавлева, А. Б. Прокофьев [и др.] // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2016. – № 6-4. – С. 687-696. – URL : https://applied-research.ru/ru/article/view?id=9677 (дата обращения: 14.12.2025).

  2. Кузнецова, С. НПВП [Электронный ресурс]. – 2024. – URL : https://provizor24.ru/blog/npvp (дата обращения: 14.12.2025).

  3. Кукес, В. Г. Клиническая фармакология : учебник [Электронный ресурс] / В. Г. Кукес, Д. А. Сычев [и др.] – 6-е изд. – Москва, 2021. – 1024 с. URL :https://library.mededtech.ru/rest/documents/ISBN9785970458815/?anchor=paragraph_rtf759 (дата обращения: 14.12.2025).

  4. Топчий, Н. В. Выбор оптимального НПВП для решения проблемы боли в общей врачебной практике. [Электронный ресурс] / Н. В. Топчий, А. С. Топорков // Русский медицинский журнал. – 2014. – URL : https://www.rmj.ru/articles/revmatologiya/Vybor_optimalynogo_NPVP_dlya_resheniya_problemy_boli_v_obschey_vrachebnoy_praktike/ (дата обращения: 15.12.2025).

  5. Хасаева, Е. И. НЕСТЕРОИДНЫЕ ПРОТИВОВОСПАЛИТЕЛЬНЫЕ ПРЕПАРАТЫ [Электронный ресурс] / Е. И. Хасаева, Л. Е. Деулина // Научно-образовательный журнал для студентов и преподавателей «StudNet» №5/2022. – URL : https://cyberleninka.ru/article/n/nesteroidnye-protivovospalitelnye-preparaty/viewer (дата обращения: 14.12.2025).

Просмотров работы: 5