Гепарин, 1916: предотвращение свертывания крови

Свертывание крови жизненно важно, но при бесконтрольном развитии может иметь смертельные последствия. Именно здесь на помощь приходят гепарин и другие антикоагулянты. В статье рассмотрим медицинское значение гепарина, его историю и области применения.

Гепарин: контроль свертывания крови

Гепарин — мощный антикоагулянт, препарат, предотвращающий свертывание крови. Он играет важную роль в профилактике тромбов при операциях на открытом сердце, трансплантации органов, диализе и переливании крови. Иногда им покрывают поверхности медицинских устройств, контактирующих с кровью. Он также полезен при лечении смертельно опасного состояния, при котором перекрывается кровоток к легким, — тромбоза (образования сгустка крови внутри сосуда).

Источники гепарина: от природы к лаборатории

Гепарин можно получать из тканей, например кишечника свиньи или легких коровы. Примечательно, что он встречается в животном мире даже у омаров и мидий, не имеющих системы свертывания крови. Это позволяет предположить и другие его функции в живых организмах.

Неустойчивость получения гепарина из животных тканей, таких как кишечник свиней и легкие коров, и возможный риск загрязнения потребовали изучения альтернативного производства. Здесь на помощь приходит биотехнология.

Микробное производство: эффективность и безопасность

Биотехнологические методы обычно производят гепарин, используя микроорганизмы или культуры клеток. Например, генетически модифицированные бактерии или дрожжи могут обеспечивать ферменты и строительные блоки для получения гепарина. Это делает производство быстрее, эффективнее и безопаснее.

Ферментативный синтез: точность и возможность настройки

Другой биотехнологический метод — ферментативно-катализируемый синтез. Он соединяет определенные углеводные строительные блоки молекулы гепарина с помощью специальных ферментов, позволяя гораздо точнее контролировать структуру молекулы.

Как действует гепарин

Гепарин — углеводный полимер, естественно вырабатываемый определенными лейкоцитами (длинная молекула из повторяющихся структурных единиц). Гепарин не растворяет существующие тромбы, но препятствует их росту и образованию новых. Один из путей действия гепарина —

• связывание с антитромбином III с инактивацией небольшого белка и
• подавление функции тромбина, белка свертывания, циркулирующего в крови.

История гепарина: от открытия до наших дней

Гепарин — один из старейших лекарственных препаратов, все еще широко применяемых. Его изучение началось в 1916 году, когда американские исследователи Jay McLean и William Howell исследовали антикоагулянтные соединения собачьей печени. Между 1933 и 1936 годами канадский исследователь Charles Best с коллегами разработал способ получения безопасного для человека гепарина.

Сегодня он используется от местных гелей при спортивных травмах (уменьшающих воспаление блокадой гистамина) до покрытия катетеров (тонких пластиковых трубок) и деталей аппаратов искусственного кровообращения. Среди других современных антикоагулянтов — кумарины, блокирующие действие витамина K (например, варфарин, используемый также как родентицид) . 

Одним из известных пользователей варфарина был президент США Dwight Eisenhower, перенесший инфаркт в 1955 году. Некоторые историки также предполагают, что высокая доза варфарина использовалась для убийства советского лидера Joseph Stalin в 1953 году.

Низкомолекулярные гепарины

Низкомолекулярные гепарины (LMWH) имеют меньшую молекулярную структуру, чем стандартный гепарин, и поэтому дают более предсказуемый антикоагулянтный эффект. Один из наиболее известных примеров — Clexane (эноксапарин), часто применяемый при тромбозе глубоких вен, тромбоэмболии легочной артерии и остром коронарном синдроме. Он также используется для предотвращения тромбов до и после операций. Широкий спектр применения делает низкомолекулярные гепарины распространенным вариантом антикоагулянтной терапии.

Исторические личности, упомянутые в статье: William Henry Howell (1860–1945), Jay McLean (1890–1957), Charles Herbert Best (1899–1978)

• Предыдущая тема: Нейромедиаторы, 1914: связь между нервными клетками
• Следующая тема: Лейкопластырь, 1920: практическое лечение порезов