Агонист дофамина (ДА) — это соединение, которое активирует дофаминовые рецепторы. Существует два семейства дофаминовых рецепторов : D1 - подобные и D2 - подобные. Все они представляют собой рецепторы, связанные с G-белком . D1- и D5 - рецепторы принадлежат к D1 - подобному семейству, а D2 - подобное семейство включает D2- , D3- и D4 - рецепторы . [1] Агонисты дофамина в основном используются для лечения двигательных симптомов болезни Паркинсона и, в меньшей степени, при гиперпролактинемии и синдроме беспокойных ног . [2] [3] Они также используются не по назначению при лечении клинической депрессии . Нарушения контроля над импульсами связаны с применением агонистов дофамина при любом состоянии. [3]
Агонисты дофамина в основном используются при лечении болезни Паркинсона . [2] Причина болезни Паркинсона до конца не известна, но с этим заболеванием связаны генетические факторы, например, специфические генетические мутации , а также факторы окружающей среды. [4] При болезни Паркинсона дофаминергические нейроны , которые производят нейротрансмиттер дофамин в мозге, медленно разрушаются и в конечном итоге могут погибнуть. При снижении уровня дофамина мозг не может функционировать должным образом и вызывает аномальную мозговую активность, что в конечном итоге приводит к симптомам болезни Паркинсона. [5]
Существует два основных способа лечения болезни Паркинсона: либо путем замены дофамина, либо путем имитации его эффекта. [1]
Агонисты дофамина действуют непосредственно на дофаминовые рецепторы и имитируют эффект дофамина. [1] Агонисты дофамина делятся на два подкласса: эрголиновые и неэрголиновые агонисты. Оба подкласса нацелены на рецепторы дофаминового типа D2 . Типами агонистов эрголина являются каберголин и бромокриптин , а примерами агонистов неэрголина являются прамипексол , ропинирол и ротиготин . Агонисты эрголина в настоящее время используются гораздо реже из-за риска образования хрящей в сердечных клапанах. [6] [7]
Депрессивные симптомы и расстройства часто встречаются у пациентов с болезнью Паркинсона и могут влиять на качество их жизни. [8] Повышенная тревожность может усугубить симптомы болезни Паркинсона, поэтому ее необходимо лечить. Вместо традиционных антидепрессантов для лечения депрессии было предложено лечение агонистами дофамина. [9] В основном считается, что агонисты дофамина помогают лечить депрессивные симптомы и расстройства, облегчая двигательные осложнения, которые являются одним из основных симптомов болезни Паркинсона. Хотя предварительные данные клинических испытаний показали интересные результаты, дальнейшие исследования имеют решающее значение для установления антидепрессивного действия агонистов дофамина при лечении депрессивных симптомов и расстройств у людей с болезнью Паркинсона. [8] [10]
Дофамин является фактором, ингибирующим пролактин (PIF), поскольку он снижает синтез и секрецию пролактин-высвобождающих факторов (PRF) через D 2 -подобные рецепторы. [11] Вот почему агонисты дофамина являются препаратами первой линии при гиперпролактинемии . [12] В лечении чаще всего используются препараты эрголинового происхождения, бромокриптин и каберголин . Исследования показывают, что эти агенты уменьшают размер пролактином, подавляя гиперсекрецию пролактина , что приводит к нормальной функции половых желез . [13]
Были проведены многочисленные клинические испытания для оценки использования агонистов дофамина для лечения синдрома беспокойных ног (СБН). СБН определяется сильным желанием двигаться и является дофамин-зависимым расстройством. Симптомы СБН уменьшаются при использовании препаратов, которые стимулируют дофаминовые рецепторы и повышают уровень дофамина, например агонистов дофамина. [14]
Агонисты дофамина в основном используются для лечения болезни Паркинсона , а также гиперпролактинемии и синдрома беспокойных ног . [15] Побочные эффекты в основном собраны из исследований болезни Паркинсона, где агонисты дофамина обычно используются в качестве лечения первой линии с леводопой . [16]
Агонисты дофамина делятся на две подгруппы или классы препаратов: препараты первого поколения и новые препараты. Агонисты, производные эрголина, включают первое поколение; Сегодня более широко используются препараты, не производные эрголина. Агонисты, производные эрголина, как правило, менее селективны и имеют тенденцию взаимодействовать с рецепторами, отличными от рецепторов дофамина, что может вызывать больше побочных эффектов. Бромокриптин , каберголин , перголид и лисурид являются примерами агонистов, производных эрголина. Неэрголиновые агонисты включают прамипексол , ропинирол , ротиготин , пирибедил и апоморфин . [1]
Наиболее распространенными побочными эффектами являются запор , тошнота и головные боли . Другими серьезными побочными эффектами являются галлюцинации , периферические отеки , язвы желудочно-кишечного тракта, фиброз легких и психоз . [1] [16]
Агонисты дофамина связаны с проблемами сердца с такими побочными эффектами, как гипотония , инфаркт миокарда , застойная сердечная недостаточность, сердечный фиброз, перикардиальный выпот и тахикардия . [1] Установлен высокий риск развития пороков сердца при применении агонистов спорыньи, особенно у пожилых пациентов с гипертонией. [17]
В некоторых исследованиях сообщается, что почти 30% пациентов страдали от сонливости и приступов сна при использовании агонистов дофамина. Дневная сонливость, бессонница и другие нарушения сна также часто связаны с применением этих препаратов. [1] [18] [19]
Расстройство контроля над импульсами , которое проявляется в таком поведении, как азартные игры, гиперсексуальность, навязчивые покупки или переедание, может быть еще одним серьезным побочным эффектом агонистов дофамина. [15]
После длительного применения агонистов дофамина при отмене препарата или снижении дозы может возникнуть синдром отмены . Возможны следующие побочные эффекты: тревога, приступы паники, дисфория , депрессия, возбуждение, раздражительность, суицидальные мысли, утомляемость, ортостатическая гипотензия , тошнота, рвота, потливость , генерализованная боль и тяга к наркотикам. У некоторых людей эти симптомы абстиненции кратковременны, и они полностью выздоравливают. У других может возникнуть длительный синдром отмены , симптомы которого сохраняются в течение месяцев или лет. [20]
Агонисты дофамина взаимодействуют с рядом лекарств , но данных о том, что они взаимодействуют с другими лекарствами от болезни Паркинсона , мало . В большинстве случаев нет причин не назначать одновременно лекарства от Паркинсона, но были указания на то, что одновременное применение агонистов дофамина с L-ДОФА может вызвать психоз , и поэтому в этих случаях рекомендуется либо агонист(ы) дофамина ) следует прекратить или снизить дозу L-ДОФА . Поскольку агонисты спорыньи-дофамина обладают антигипертензивными свойствами, целесообразно контролировать артериальное давление при использовании агонистов дофамина с антигипертензивными препаратами, чтобы гарантировать, что у пациента не возникнет гипотония . Сюда входит препарат силденафил , который обычно используется для лечения эректильной дисфункции , но также применяется при легочной гипертензии . [21]
Имеются данные, свидетельствующие о том, что, поскольку агонисты спорыньи дофамина метаболизируются ферментом CYP3A4 , концентрация повышается при применении ингибиторов CYP3A4. Например, в одном исследовании бромокриптин давался с ингибитором CYP3A4, и AUC (площадь под кривой) увеличилась на 268%. Ропинирол является агонистом дофамина, не производным спорыньи, и одновременное применение с ингибитором CYP1A2 может привести к повышению концентрации ропинирола. При отмене ингибитора CYP1A2 , если применяются оба препарата, есть вероятность, что потребуется коррекция дозы ропинирола. Есть также доказательства того, что агонисты дофамина ингибируют различные ферменты CYP и, следовательно, могут ингибировать метаболизм некоторых лекарств. [16]
Абсорбция пероральной дозы бромокриптина составляет примерно 28%; однако только 6% достигают системного кровообращения в неизмененном виде из-за существенного эффекта первого прохождения . Бромокриптин достигает средних пиковых уровней в плазме примерно через 1–1,5 часа после однократного перорального приема. Препарат имеет высокую степень связывания с белками : 90-96% связывается с сывороточным альбумином . Бромокриптин метаболизируется CYP3A4 и выводится преимущественно с калом посредством секреции желчи. Метаболиты и исходные лекарственные средства в основном выводятся через печень , а также 6% — через почки . Период полувыведения составляет 2–8 часов. [1]
Перголид имеет длительный период полувыведения, составляющий около 27 часов, и достигает среднего пикового уровня в плазме примерно через 2–3 часа после однократного перорального приема. Связывание с белками составляет 90%, препарат метаболизируется преимущественно в печени с помощью CYP3A4 и CYP2D6 . Основной путь выведения – через почки. [1] [22]
Прамипексол достигает максимальной концентрации в плазме через 1–3 часа после приема. Около 15% его связывается с белками плазмы, а метаболизм минимален. Прамипексол имеет длительный период полувыведения, около 27 часов. Препарат выводится преимущественно с мочой (около 90%), а также с калом. [1]
Ропинирол быстро всасывается после однократного перорального приема, достигая концентрации в плазме примерно через 1–2 часа. Период полувыведения составляет около 5–6 часов. Ропинирол интенсивно метаболизируется в печени, и исследования in vitro показывают, что ферментом , участвующим в метаболизме ропинирола, является CYP1A2 . [23]
Поскольку ротиготин представляет собой трансдермальный пластырь, он обеспечивает непрерывную доставку лекарственного средства в течение 24 часов. [24] Период полураспада составляет 3 часа, а связывание с белками составляет около 92% in vitro и 89,5% in vivo . Ротиготин интенсивно и быстро метаболизируется в печени и ферментами CYP. Препарат выводится преимущественно с мочой (71%), а также с калом (23%). [1]
Рецепторы дофамина являются членами суперсемейства рецепторов, связанных с G-белком, с семью трансмембранными доменами. Рецепторы дофамина имеют пять подтипов, от D1 до D5 , подтипы можно разделить на два подкласса в зависимости от механизма действия на фермент аденилатциклазу , D1 - подобные рецепторы (D1 и D5 ) и D2 - подобные рецепторы ( Д 2 , Д 3 и Д 4 ). D1 - подобные рецепторы в первую очередь связаны с белками Gαs /olf и активируют аденилатциклазу, которая повышает внутриклеточные уровни цАМФ ; они также активируют комплекс Gβγ и Са2 + -канал N-типа . D 2 -подобные рецепторы снижают внутриклеточные уровни вторичного мессенджера цАМФ путем ингибирования аденилатциклазы. [25] [26]
Бромокриптин – производное спорыньи, полусинтетический. Бромокриптин является агонистом рецептора D2 и антагонистом рецептора D1 , обладающим сродством связывания с рецепторами D2 клеток передней доли гипофиза, исключительно на лактотрофах. Бромокриптин стимулирует активность Na + , K + -АТФазы и/или повышение цитозольного Ca 2+ и, следовательно, снижение уровня пролактина, что приводит к отсутствию продукции цАМФ.
Прамипексол является высокоактивным агонистом D2-подобных рецепторов, не относящимся к спорынье , с более высоким сродством связывания с D3 - рецепторами, чем с D2- или D4 - рецепторами. Механизм действия прамипексола в основном неизвестен. Считается, что он участвует в активации дофаминовых рецепторов в области мозга, где расположено полосатое тело и черная субстанция. Эта стимуляция дофаминовых рецепторов в полосатом теле может привести к улучшению двигательной активности. [27]
При работе с агонистами может быть чрезвычайно сложно подтвердить взаимосвязь между структурой и биологической активностью. Агонисты вызывают реакцию живых тканей . Следовательно, их активность зависит как от их эффективности активации рецепторов, так и от их способности связываться с рецепторами. [28]
Многие молекулы не способны преодолевать гематоэнцефалический барьер (ГЭБ). Для кроссинговера молекулы должны быть небольшими, неполярными и липофильными . Соединения, не обладающие этими качествами, должны иметь специальный транспортер, способный транспортировать их через ГЭБ. [29] Дофамин не может диффундировать через ГЭБ из-за катехоловой группы, он слишком полярен и поэтому не может проникнуть в мозг. Катехоловая группа представляет собой дигидроксибензольное кольцо .
Синтез дофамина состоит из трех стадий. Процесс синтеза начинается с аминокислоты, называемой L -тирозин . На втором этапе L -ДОФА (леводопа) образуется путем присоединения фенольной группы к бензольному кольцу L -тирозина. Образование L -ДОФА из L-тирозина катализируется ферментом тирозингидроксилазой. Третий этап — образование дофамина путем удаления карбоксильной группы из L -ДОФА, катализируемое ферментом дофа-декарбоксилазой. [30]
Леводопа также слишком полярна, чтобы преодолевать гематоэнцефалический барьер, но она представляет собой аминокислоту и имеет специальный переносчик, называемый переносчиком аминокислот L-типа или LAT-1 , который помогает ей диффундировать через барьер. [31]
Когда дофамин взаимодействует с АТФ, которая является компонентом некоторых дофаминовых рецепторов, он отдает предпочтение транс-конформации молекулы дофамина. Комплекс дофамин-АТФ стабилизируется за счет водородных связей между гидроксилами катехола и пуриновым азотом, а также за счет электростатических взаимодействий между протонированной аммониевой группой дофамина и отрицательной фосфатной группой. Два конформера дофамина были идентифицированы как альфа- и бета-конформеры, в которых катехоловое кольцо копланарно плоскости боковой цепи этиламина . Они играют важную роль во взаимодействиях агонистов и рецепторов. [32]
Установлены центральные дофаминергические агонистические свойства полусинтетических производных эрголина лерготрила, перголида , бромокриптина и лизурида . Некоторые исследования показывают, что алкалоиды спорыньи обладают свойствами смешанного агониста-антагониста по отношению к определенным пресинаптическим и постсинаптическим рецепторам. Nn- пропильные группы (химическая формула: –CH 2 CH 2 CH 3 ) часто усиливают агонистические эффекты дофамина в производных эрголина.
(+)- энантиомер проявляет заметно сниженную активность, тогда как (-)-энантиомер обладает сильными агонистическими свойствами дофамина. [32]
Бромокриптин имеет структуру алкалоида спорыньи. Алкалоиды спорыньи делятся на 2 группы; аминокислотные алкалоиды спорыньи и аминные алкалоиды спорыньи, бромокриптин является частью первой группы. [33] Он содержит галоген брома в структуре спорыньи, который увеличивает сродство к D 2 -рецептору, но часто снижает эффективность. Сходство структуры дофамина и эрголинового кольца бромокриптина, вероятно, является причиной его действия на дофаминовые рецепторы. [34] Было показано, что он имеет одинаковое сродство к D 2 - и D 3 -рецепторам и гораздо более низкое сродство к D 1 -рецептору. [35]
Неэрголиновые агонисты дофаминовых рецепторов имеют более высокую аффинность связывания с дофаминовыми D3 - рецепторами, чем с дофаминовыми D2 - рецепторами. Эта аффинность связывания связана с гомологией рецепторов D 2 и D 3 , гомология между ними имеет высокую степень последовательности и наиболее близка к их трансмембранным доменам, где они содержат около 75% аминокислот. [36]
Апоморфин содержит катехоловый элемент и принадлежит к классу β-фенилэтиламинов , а его основные компоненты аналогичны структуре дофамина. Эффект, который апоморфин оказывает на рецепторы дофамина, также может быть связан со сходством его структуры с дофамином. [37] Это хиральная молекула, поэтому ее можно приобрести как в форме R, так и в форме S. Именно форма R используется в терапии. Когда апоморфин взаимодействует с рецептором дофамина или АТФ на рецепторе, катехол и азот важны для стабилизации структуры с помощью водородных связей. Положение гидроксильных групп также важно, и было обнаружено, что моногидроксипроизводные менее эффективны, чем дигидроксигруппы. Существует ряд проблем со стабильностью апоморфина, таких как окисление и рацемизация. [38]
Ротиготин представляет собой фенольный амин и поэтому имеет плохую биодоступность при пероральном приеме и быстрый выведение из организма. Поэтому он был разработан в виде трансдермального пластыря , в первую очередь для предотвращения метаболизма первого прохождения в печени. [39]
Примеры агонистов дофамина включают:
Некоторые из них, такие как фенолдопам , селективны в отношении дофаминового рецептора D1 . [44]
Существует два класса препаратов , которые действуют как непрямые агонисты дофаминовых рецепторов: ингибиторы обратного захвата дофамина и агенты, высвобождающие дофамин . Они не считаются агонистами дофамина, поскольку не обладают специфической агонистической активностью в отношении дофаминовых рецепторов , но, тем не менее, они родственны. Непрямые агонисты назначаются при более широком спектре состояний, чем стандартные агонисты дофамина.
К наиболее часто назначаемым непрямым агонистам дофаминовых рецепторов относятся:
Другие примеры включают в себя:
С конца 1960 года леводопа (L-ДОФА) используется для лечения болезни Паркинсона , но всегда велись споры о том, стоит ли лечение побочных эффектов . [46] Примерно в 1970 году врачи начали использовать агонист дофамина апоморфин вместе с L-ДОФА, чтобы минимизировать побочные эффекты, вызванные L-ДОФА. Агонисты дофамина связываются с рецептором дофамина в отсутствие дофамина. Апоморфин имел ограниченное применение, поскольку он имел значительные побочные эффекты и трудности с введением. В 1974 году бромокриптин стал широко использоваться после того, как врачи обнаружили его преимущества при лечении болезни Паркинсона . [47] При совместном использовании двух классов препаратов существует возможность снизить количество L-ДОФА на 20-30% и, таким образом, свести к минимуму колебания двигательных реакций. [7] Агонисты дофамина часто используются у молодых людей в качестве монотерапии и в качестве начальной терапии вместо L-ДОФА. [7] Хотя важно знать, что существует корреляция между этими двумя препаратами, если L-ДОФА не работает, агонисты дофамина также неэффективны. [1]
Ранние агонисты дофамина, такие как бромокриптин, были получены из спорыньи и активировали D2 - рецептор. [7] Они вызывали серьезные побочные эффекты, такие как фиброз сердечных клапанов. Считается, что причина, по которой они вызывают такие побочные эффекты, заключается в том, что они активируют многие типы рецепторов. [1]
Из-за серьезных побочных эффектов агонистов дофамина, полученных из спорыньи, они обычно не используются в современной медицине, и от них в основном отказались в пользу агонистов неспорыньи, таких как прамипексол , ропинирол и ротиготин . Они не вызывают столь серьезных побочных эффектов, хотя частыми побочными эффектами являются тошнота , отеки и гипотония . У пациентов также наблюдались нарушения контроля над импульсами, такие как чрезмерные траты , гиперсексуальность и азартные игры . [48]