Введение
Цитиколин – это генерическое название фармацевтического вещества, представляющего собой цитидин-5-дифосфохолин (ЦДФ-холин), который идентичен естественному предшественнику фосфолипида фосфатидилхолина [1]. В центральной нервной системе (ЦНС) структурные фофолипиды нейрональной мембраны необходимы для адекватного созревания головного мозга [2–4], в т.ч. клеток астроглии [5]. Считается, что фосфатидилхолин важен для роста отростков нейронов и регенерации нервных клеток [6]. Фосфолипиды являются необходимым компонентом клеточных мембран и характеризуются высокой скоростью обновления обмена, что требует непрерывного синтеза этих веществ для обеспечения адекватной функции клеточных мембран и, следовательно, клеток [7–9]. Повреждение клеточных мембран и нарушение метаболизма фосфолипидов играют важную роль в патофизиологии отека головного мозга и черепно-мозговой травмы [11–14].
ЦДФ-холин – мононуклеотид, включающий в свой химический состав рибозу, цитозин, пирофосфат и холин, его химическая структура соответствует 2-окси-4-аминопиримидину [15]. ЦДФ-холин – необходимое промежуточное вещество в синтезе структурных фосфолипидов клеточных мембран, и образование этого вещества из фосфорилхолина является ограничивающей скорость реакцией в данном биохимическом процессе [16]. ЦДФ-холин также связан с метаболизмом ацетилхолина. Таким образом, введенный извне ЦДФ-холин служит экзогенным источником холина и цитидина. Холин участвует в нескольких нейрохимических процессах. Он представляет собой предшественника и метаболит ацетилхолина, играет роль в одноуглеродном метаболизме и является необходимым компонентом различных фософлипидов клеточных мембран [17]. Фракция цитидина после превращения в урилин используется в синтезе ДНК и РНК, синтезе компонентов мембран и гликозилировании, а также оказывает существенное влияние на пуринергические рецепторы [18].
Экспериментальные исследования действия цитиколина
Накоплено достаточное количество экспериментальных данных о действии цититколина при травматическом повреждении и отеке головного мозга. На экспериментальной модели черепно-мозговой травмы (ЧМТ) у обезьян Ogashiva et al. [18] выявили дозозависимую связь между дозой цитиколина и длительностью комы, которая становилась значимой при введении препарата в дозе 60 мг/кг (p<0,05). Изучая влияние разных активаторов метаболизма головного мозга Watanabe et al. [19], обнаружили, что цитиколин повышает активность включения и метаболизма глюкозы, снижает накопление лактата в головном мозге, а также индуцирует небольшое увеличение мозгового кровотока.
В исследовании реакции нервной ткани на контузионное повреждение M. Albergina et al. [11] выявили умеренное увеличение активности холинфосфотрансферазы, которое сопровождалось еще бóльшим увеличением активности фосфолипаз А2 и некоторых лизосомальных гидролаз. Они также обнаружили увеличение числа и размеров лизосом в период нейрональной регененрации. E. Arrigoni et al. [20] показали, что цитиколин полностью способен подавлять активацию фософолипазы А2, не нарушая при этом активность холинфосфотрансферазы. L. Freysz et al. [21] показали, что в дополнение к снижению активности фосфолипаз А1 и А2, цитиколин уменьшает высвобождение жирных кислот в условиях гипоксии, что дополняет его способность активировать ресинтез фосфолипидов, что согласуется с выводами еще ряда авторов. D.R. Algate et al. [22] изучали эффекты цитиколина на экспериментальной модели эпидуральной компрессии мозга у анестезированных кошек. Авторы отметили, что животные, которым вводили цитиколин, лучше переносили последствия механической компрессии головного мозга, чем животные контрольной группы. Они также обнаружили, что у животных, получавших лечение, дыхательные и сердечно-сосудистые изменения были менее выраженными, в связи с чем сделали вывод: цитиколин существенно уменьшает летальность при эпидуральной компрессии. Эти результаты согласуются с данными O. Hayaishi [23] и Y. Kondo [24], демонстрирующими улучшение электрической активности мозга после введения цитиколина кошкам, которым выполняли экспериментальную компрессию головного мозга, а также улучшение исходов в плане выживаемости животных.
F. Boismare [25] исследовал влияние терапии цитиколином на уровни катехоламинов в ЦНС на экспериментальной модели краниоцервикальной травмы без прямого удара (хлыстовая травма) и установил повышение уровня дофамина и снижение уровня норадреналина в головном мозге после травмы. Данный тип поражения вызывает устойчивую дизрегуляцию мозгового кровотока, а также нарушение поведения и обучения, связанных с ускоренным разрушением норадреналина в головном мозге после травмы. У животных, которым вводили цитиколин, травма не приводила к изменению концентрации этих аминов. Автор подчеркнул защитную роль цитиколина в связи с его стабилизирующим действием на концентрации катехоламинов в головном мозге.
C.E. Dixon et al. [26] провели анализ эффектов экзогенного введения цитиколина в отношении двигательного дефицита, пространственной памяти и уровня ацетилхолина в дорсальном гиппокампе и неокортексе на модели ЧМТ, вызванной контролируемым боковым ударом у крыс. Цитиколин вводили в дозе 100 мг/кг внутрибрюшинно в течение 18 дней с первого дня после травмы. В другой группе животных вводили физиологический раствор. Оценку двигательной функции проводили с помощью теста на равновесие, перед которым крыс специально тренировали, а оценку когнитивных функций проводили по одному из вариантов теста водного лабиринта Морриса, который чувствителен к холинергической функции. Для анализа влияния на высвобождение ацетилхолина также использовали микродиализные методы. У животных, получавших цитиколин, в первый день после травмы отмечался значимо более длительный период поддержания равновесия по сравнению с животными контрольной группы (39,66±3,2 и 30,26±2,9 секунды; p<0,01). Кроме того, у животных, получавших цитиколин, когнитивный дефицит развивался значительно реже. При использовании микродиализных методов после разового внутрибрюшинного введения цитиколина наблюдалось быстрое увеличение выработки ацетилхолина как в дорсальном гиппокампе (р<0,014), так и в неокортексе (р<0,036) по сравнению с исходным уровнем, которое сохранялось на протяжении 3 часов, тогда как у животных, которым вводили физиологический раствор, подобных изменений не отмечалось. Авторы сделали вывод, согласно которому посттравматический дефицит функции пространственной памяти развивается по крайней мере частично в связи с ухудшением холинергической передачи и ослабляется при применении цитиколина.
M.K. Baskaya et al. [27] на модели травматического повреждения головного мозга у крыс изучили воздействие цитиколина на отек головного мозга и нарушение гематоэнцефалического барьера (ГЭБ). После экспериментальной ЧМТ животным внутрибрюшинно вводили цитиколин (50, 100 или 400 мг/кг) либо физиологический раствор. Травма привела к увеличению процентного содержания воды в паренхиме мозга и выходу из сосудов синьки Эванса (маркер нарушения ГЭБ) в поврежденной коре и ипсилатеральном гиппокампе. В дозе 50 мг/кг цитиколин не был эффективным, тогда как при дозе 100 мг/кг отмечалось уменьшение экстравазации синьки в обеих областях, но эта доза приводила к снижению выраженности отека мозга только в очагах повреждения в коре. Применение цитиколина в дозе 400 мг/кг приводило к значимому уменьшению выраженности отека головного мозга и нарушению ГЭБ в обеих областях. Согласно заключению авторов, эти результаты свидетельствуют о том, что цитиколин – нейропротекторный препарат, эффективный в отношении вторичных изменений при ЧМТ.
Наряду с этим изучалось применение цитиколина при травме спинного мозга. Было показано, что у животных в группе лечения внутрибрюшинное введение 300 мг/кг цитиколина через 5 минут после повреждения значимо снизило выраженность перекисного окисления липидов и улучшило двигательную функцию [28]. По результатам систематического обзора литературы по моделям у животных L. Wang et al. [29] сделали следующий вывод: цитиколин является одним из наиболее эффективных адъювантных препаратов при хирургическом лечении разрывов периферических нервов.
В рассмотренных выше экспериментальных исследованиях было показано, что цитиколин приводит к значительному уменьшению отека мозга, улучшению электроэнцефалографической картины, благоприятному действию при нарушениях сознания и к увеличению выживаемости. Влияние на уровень сознания объясняют с облегчением активации ЦНС, связанной со стимуляцией восходящей активирующей системы ретикулярной формации ствола мозга. На основании этих экспериментальных гипотез было проведено множество клинических исследований с целью установить, могут ли данные эффекты найти применение при лечении пациентов с ЧМТ.
Применение цитиколина при черепно-мозговой травме
H.S. Levin [30] провел исследование 14 пациентов с постконтузионным синдромом после легкой и умеренной ЧМТ. Данный синдром характеризуется такими симптомами, как головная боль, головокружение, нарушение памяти и сна. В этом исследовании у пациентов, получавших цитиколин в течение 1 месяца, отмечалось улучшение показателей памяти, особенно при тестах на распознавание, которое было статистически значимым по сравнению с группой плацебо. Тем не менее в простом слепом исследовании пациентов с ЧМТ легкой степени [31] авторы не смогли продемонстрировать различия между цитиколином и контролем по влиянию на течение постконтузионных симптомов. Несмотря на это, ЦДФ-холин рассматривается как один из препаратов для лечения постконтузионного синдрома.
В серии исследований, проведенных J. Leon-Carrion et al. [32–34], изучались эффекты цитиколина при посттравматических нарушениях памяти. В группе из 7 пациентов с тяжелыми нарушениями памяти авторы измеряли влияние цитиколина в дозе 1 г на мозговой кровоток с помощью радионуклидного метода с ингаляцией ксенона 133Xe. Исследование проводили дважды: на этапе исходной оценки и через 48 часов, в тех же условиях, за исключением того, что пациенты принимали препарат за час до сканирования. У всех пациентов при первом измерении отмечалась выраженная гипоперфузия в нижнезадней области левой височной доли, которая исчезла после введения цитиколина. Во втором исследовании 10 пациентов с тяжелым дефицитом памяти были рандомизированы в две группы с проведением программы восстановления кратковременной памяти. В одной группе применяли цитиколин в дозе 1 г/сут перорально в течение всех 3 месяцев, на протяжении которых длилась программа нейропсихологической реабилитации, в другой группе применяли плацебо. Нейропсихологическая реабилитация в сочетании с применением цитиколина привела к улучшению всех оцениваемых аспектов памяти и достижению статистически значимого улучшения плавности речи и теста Лурии с заучиванием слов. ЦДФ-холин рассматривается как препарат для лечения посттравматических когнитивных нарушений [35], который также улучшает качество выживаемости [36].
Выпущен кокрановский обзор, посвященный применению цитиколина при ЧМТ [37]. В 2012 г. были опубликованы результаты исследования COBRIT (Citicoline Brain Injury Treatment Trial) [38, 39], регистрационный номер NCT00545662. Исследование COBRIT представляло собой двойное слепое рандомизированное 3-й фазы, которое проводилось с 20.07.2009 по 4.02.2011 (1213 пациентов). Его целью было установить, может ли цитиколин оказывать положительное влияние на функциональный и когнитивный статус пациентов с осложненной легкой, умеренной и тяжелой ЧМТ. Пациенты рандомизировались для лечения цитиколином в дозе 2000 мг перорально 1 раз в сутки или плацебо в течение 90 дней. Основными переменными интереса были функциональный и когнитивный статусы, которые оценивали через 90 дней с помощью основного набора клинических тестов для сети исследований при ЧМТ. Для оценки девяти шкал основного набора клинических тестов использовался глобальный статистический тест. Вторичные переменные интереса представляли собой наличие функционального и когнитивного улучшения через 30, 90 и 180 дней, а также оценка поддержания эффекта от лечения в отдаленном периоде. Частота благоприятного улучшения при оценке по расширенной шкале исходов комы Глазго составила 35,4% в группе цитиколина и 35,6% в группе плацебо. Для всех остальных шкал частота улучшения была в диапазоне от 37,3 до 86,5% в группе цитиколина и от 42,7 до 84,0% в группе плацебо. Статистически значимых различий между группой цитиколина и плацебо при оценке через 90 дней не было: общее отношение шансов (ОШ) составило 0,98 (95% доверительный интервал [ДИ] – 0,88–1,49); кроме того, в двух подгруппах по степени тяжести не было выявлено значимого эффекта оn лечения: общее ОШ составило 1,14 (95% ДИ 0,88–1,49) и 0,89 (95% ДИ – 0,72–1,49) для умеренной/тяжелой и осложненной легкой ЧМТ соответственно. При оценке через 180 дней группы цитиколина и плацебо значимо не различались по первичной переменной интереса: общее ОШ составило 0,87 (95% ДИ – 0,72–1,04). В соответствии с полученными результатами авторы сделали вывод, согласно которому у пациентов с ЧМТ применение цитиколина не приводит к улучшению функционального и когнитивного статусов по сравнении с плацебо.
Проанализировав данные этого исследования, J.J. Secades [40] обращает внимание на ряд методологических проблем, которые ставят под сомнение достоверность и применимость результатов, а именно: размер выборки (ОШ – 1,4 в качестве показателя эффекта от лечения, выбранного в соответствии с размером выборки, а не на основании эффектов препарата), непринятие во внимание гетерогенности такого состояния, как ЧМТ, использование смешанных популяций с участием пациентов с легкой, средней и тяжелой ЧМТ без учета локализации, патофизиологии очагов и процесса восстановления в данных группах (гетерогенность выборки рассматривается как важный фактор, влияющий на анализ и интерпретацию результатов), пероральный путь введения препарата, не типичного и не одобренного некоторыми странами, кроме того, не подходит для многих пациентов, включенных в исследование, низкая приверженность пациентов лечению (комплаентность составила 44,4 – столько пациентов получили 75% препарата).
Принимая во внимание спорные данные, полученные после публикации результатов исследования COBRIT, был проведен мета-анализ [40] оценки реальной эффективности цитиколина для пациентов с ЧМТ. Для выявления всех опубликованных, неискаженных, сравнительных клинических исследований цитиколина в остром периоде ЧМТ проведен систематический поиск по базам данных Medline, Embase и по базе данных компании Ferrer (компания, занимающаяся маркетингом препарата в ряде стран). Для включения в мета-анализ в статье должен был оцениваться эффект цитиколина в остром периоде ЧМТ, исследование должно было быть сравнительным и исходы должны были оцениваться независимо, при помощи шкалы исходов Глазго или аналогичных шкал. Были включены все исследования с рандомизацией пациентов любого возраста и пола. Ограничений, касающихся дозы препарата, путей введения или длительности лечения, а также языка публикации или ее статуса не было. Первичной переменной эффективности была функциональная независимость пациента в конце запланированного периода наблюдения, которая считалась при оценке по шкале исходов Глазго 4–5 баллов, что отражает превосходный исход или исход с легкими последствиями и гарантирует независимость после ЧМТ. В ходе систематического поиска было выявлено 23 клинических исследования, однако для мета-анализа подошли только 12 из них. В этих исследованиях участвовали 2706 пациентов с легкой, умеренной или тяжелой ЧМТ, которые во время острого периода получали или не получали цитиколин. Дозы цитиколина составляли от 250 мг до 6 г в сутки. Препарат применялся перорально или парентерально. Длительность лечения составила 90 дней. В соответствии с формальными принципами мета-анализа с использованием модели со случайными эффектами применение цитиколина сопровождалось значимым увеличением частоты достижения функциональной независимости с ОШ, равным 1,815 (95% ДИ – 1,30–2,530), однако одновременно была выявлена значимая гетерогенность (I2=54,6%; p=0,001), что отражает 34-летний промежуток времени между исследованиями, включенными в мета-анализ. Не так давно был опубликован новый мета-анализ [41], в котором продемонстрирован нейтральный эффект ЦДФ-холина при лечении пациентов с ЧМТ. В последние годы также опубликован ряд исследований, в которых показан значимый эффект цитиколина в отношении восстановления пациентов с тяжелой ЧМТ [42], в особенности при диффузном аксональном повреждении [30–43].
Выводы
Цитидин 5-дифосфохолин (ЦДФ-холин, или цитиколин) является незаменимым промежуточным веществом в биосинтезе структурных фосфолипидов в клеточных мембранах, в частности фосфатидилхолина. После применения перорально или парентерально цитиколин распадается на два основных компонента – цитидин и холин. При приеме перорально практически полностью всасывается, а биодоступность таким образом является примерно такой же, как и при внутривенном введении. Цитиколин проходит через ГЭБ и достигает ЦНС, где включается в мембранную и микросомную фосфалипидную фракцию. Цитиколин стимулирует биосинтез структурных фосфолипидов мембран нейронов, повышает активность метаболизма в головном мозге и влияет на уровни различных нейротрансмиттеров, в частности норадреналина и дофамина. В исследованиях, проведенных на пациентах с ЧМТ, цитиколин ускорял выход из посттравматической комы, улучшал походку и в конечном счете улучшал функциональный статус. Цитиколин также оказывает благоприятное воздействие при мнестических и когнитивных расстройствах после ЧМТ легкой степени, которые входят в т.н. постконтузионный синдром.
