Бисфосфонаты для лечения остеопороза: классификация, полное описание препаратов

Бисфосфонаты — фармакологические препараты, в химическом составе которых присутствуют сложные эфиры фосфоновых кислот. Основным терапевтическим действием лекарственных средств является предупреждение потери костной массы, наблюдающейся при остеопорозе. Бисфосфонаты снижают риск спонтанных переломов, характерных для этой патологии опорно-двигательного аппарата. Препараты используются как для патогенетической терапии, так и в целях профилактики.

Для любого бисфосфоната характерен широкий перечень противопоказаний. При нарушении режима дозирования или в результате длительного применения нередко возникают системные и местные побочные проявления. Только после проведения ряда инструментальных исследований врач делает вывод о целесообразности включения в лечебные схемы бисфосфонатов.

Немного истории

Изначально бисфосфонаты были синтезированы не для нужд фармацевтической промышленности. Более того, такая сфера их применения не рассматривалась на протяжении почти 100 лет. Сложные эфиры фосфоновых кислот производились для сельского хозяйства. На их основе создавались минеральные удобрения, смягчалась вода для внутрипочвенного орошения. Текстильная и нефтеперерабатывающая промышленность не обходилась без бисфосфонатов и до сих пор их активно использует.

В то же время врачи и фармацевты пытались найти способы укрепления костной массы. Прорыв в данной области — открытие, сделанное Эстли Купером. В 1824 году этот английский врач и придворный хирург королевского двора выдвинул гипотезу о связи повышенной ломкости костей у пожилых людей и развивающейся в их организме определенной патологии. Заболевание было обнаружено, систематизировано и получило научное название в начале двадцатого века. Но устранить остеопороз, предупредить его опасные осложнения на тот момент не представлялось возможным.

Швейцарец Герберт Флейш долго экспериментировал с химическими соединениями. В 1968 он обнаружил, что при контакте неорганического пирофосфата с биологической жидкостью в осадок выпадает значительно меньшее количество кальция. Чтобы ферменты агрессивно не воздействовали на пирофосфат, атом фосфора в его молекуле был замещен углеродным атомом. Это также существенно повысило биологическую активность химического соединения.

Но до синтезирования первого фармакологического препарата на основе бисфосфонатов оставалось еще долгих 30 лет. В 1995 году после длительных клинических испытаний началось масштабное производство средств для лечения остеопороза костей.

Механизм действия

Бисфосфонаты до сих пор активно используются в терапии остеопороза, несмотря на ряд обнаруженных недостатков. Например, было установлено, что препараты повышают плотность костей, но не делают их крепче. Структура костных тканей становится сходной с некоторыми металлическими сплавами — при определенном физическом воздействии они раскалываются на мелкие кусочки. Поэтому в терапевтические схемы, кроме бисфосфонатов, включаются препараты для укрепления костей.

Бисфосфонат, или дифосфонат, — искусственно синтезированное химическое соединение, близкое по структуре к пирофосфонату. Это вещество отвечает за прочность сцепления кальция с костными тканями. Но в отличие от естественных биологических пирофосфонатов, синтетические бисфосфонаты обладают более высокой клинической активностью. У них более широкий спектр фармакологического действия.

В здоровых костных тканях метаболические процессы протекают слаженно, а при любом сбое мгновенно включаются компенсаторные механизмы для обновления и регенерации поврежденных участков. Основные структурные единицы костных тканей:

остеобласты — молодые клетки костей диаметром 15-20 мкм, синтезирующие межклеточное вещество. По мере накопления матрикса они замуровываются в нем и становятся остеоцитами;
остеокласты — гигантские многоядерные клетки, удаляющие костную ткань растворением минеральной составляющей и разрушением коллагена.

В организме человека находится примерно одинаковое количество утилизаторов-остеокластов и созидателей-остеобластов. Если число разрушителей начинает увеличиваться, то происходит апоптоз — регулируемый процесс программируемой клеточной гибели. Иначе нарушение равновесия станет причиной тяжелых последствий, одно из которых — остеопороз. Бисфосфонаты стимулируют самоликвидацию остеокластов, восстанавливая естественный баланс костных клеток. После проникновения в организм они связывают молекулы кальция, накапливающегося в костных тканях. Химические соединения надежно удерживают микроэлемент, подвергаясь беспрерывным атакам размножившихся остеокластов. Но, прежде чем разрушиться, бисфосфонаты полностью справляются со своей задачей — повышением плотности костной массы.

Классификация

В международной классификации бисфосфонаты делятся на две большие группы в зависимости от молекулярного строения, а точнее — содержания в химической структуре молекулы азота. Для лечения остеопороза используются восемь основных соединений, являющихся активными ингредиентами отечественных препаратов и их импортных структурных аналогов:

безазотные — Клодронат, Тилудронат, Этидронат;
азотсодержащие — Памидронат, Ризедронат, Алендронат;
аминосодержащие — Золедронат, Ибандронат.

Безазотные лекарственные средства относятся к препаратам первого поколения, послуживших основой для дальнейших прогрессивных разработок. Но их применение актуально до сих пор в терапии остеопороза. Внедряясь в костные ткани, безазотные бисфосфонаты трансформируются в соединения — аналоги АТФ. Они в высокой концентрации накапливаются в остеокластах и существенно понижают их разрушительную активность. Прежде чем произойдет окончательная деструкция препарата, он успевает частично восстановить нарушенное равновесие за счет уничтожения остеокластов.

Для азотсодержащих лекарственных средств характерная большая устойчивость к клеткам-агрессорам. Они стойко выдерживают разрушительные атаки остеокластов, чем и объясняется их пролонгированное фармакологическое действие. Аминосодержащие бисфосфонаты — препараты третьего поколения, с менее токсичным воздействием на внутренние органы.

Минусы бисфосфонатов в терапии остеопороза	Характерные особенности
Агрессивное действие на органы пищеварительной системы	При длительном использовании препаратов повышается вероятность развития язвенной болезни и гастритов в результате изъязвления слизистых оболочек
Длительный терапевтический курс	Для повышения плотности костных тканей или предупреждения их резорбции необходимо принимать бисфосфонаты в течение 3-5 лет, а после их отмены наблюдается ухудшение терапевтического результата
Возможность только патогенетического лечения	Лекарственные средства устраняют последствия остеопороза, но не способны избавить от его причины — нарушения метаболических процессов, снижения скорости образования остеобластов
Низкая абсорбция активных ингредиентов	После проникновения в организм усваивается 10% бисфосфонатов. Не адсорбировавшаяся часть быстро эвакуируется почками
Необходимость приема других лекарственных средств	Обычно в терапевтических схемах бисфосфонаты комбинируются с глюкокортикостероидами и препаратами кальция. Это серьезно повышает фармакологическую нагрузку на организм больного

Виды бисфосфонатов

При выборе препарата для лечения остеопороза врач опирается на результаты инструментальных исследований, общих анализов крови и мочи. Он учитывает стадию заболевания, степень поражения тканей, анамнез и возраст пациента, причину костной резорбции. Предпочтение отдается препаратам с более щадящим действием. Но в иногда необходимы более агрессивные средства для быстрого подавления атак остеокластов.

При лечении остеопороза применяются следующие препараты:

Клодронат. Угнетает остеокласты, снижает выраженность болезненных ощущений на поздних стадиях остеопороза, удерживает кальций в костях, понижая его концентрацию в системном кровотоке. Клодронат назначается также для предупреждения развития гиперкальциемии и деминерализации, провоцирующей растворение костных тканей;
Тилудронат. Активно стимулирует минерализацию, повышая плотность костей. Назначается пациентам для быстрого восстановления после сложных переломов, лечения болезни Педжета, или остеодистрофии, с характерной ломкостью костей в результате нарушения процессов метаболизма;
Этидронат. Безазотный дифосфонат — это предшественник современных препаратов для лечения остеопороза. Применяется также в терапии ревматоидного артрита, злокачественных и доброкачественных новообразований, некоторых почечных патологий. Помогает устранить последствия интоксикации тяжелыми металлами;
Алендронат. Стабилизирует процессы метаболизма в костных и в хрящевых тканях Применение препаратов с Алендронатом не становится причиной костной деминерализации, что активно используется в терапии женщин, вступивших в период естественной менопаузы;

Памидронат. Препятствует размножению остеокластов, снижая скорость катаболических процессов и стимулируя восстановительные биохимические реакции;
Ризендронат. Для бисфосфоната характерна высокая клиническая активность при отсутствии выраженного токсического воздействия на организм. Ризендронат часто становится препаратом первого выбора при лечении остеопороза, спровоцированного длительным приемом глюкокортикостероидов;
Ибандронат. Эффективное профилактическое средство от спонтанных переломов позвонков. Замедляет размножение остеокластов, предупреждает костную резорбцию, удерживая кальций в костных структурах.

Золедронат ингибирует костную резорбцию, индуцируя апоптоз остеокластов. Поэтому этот препарат назначается при прогрессирующем остеопорозе, когда первоочередной задачей лечения становится замедление и остановка разрушительных процессов.

Противопоказания и побочные действия

Для каждого препарата характерны определенные побочные проявления и противопоказания к использованию. Но схожесть фармакологических свойств позволяет объединить в одну группу патологические состояния, при которых бисфосфонаты не назначаются:

острая и хроническая почечная недостаточность;
рецидивирующие язвенные поражения желудка и двенадцатиперстной кишки;
гипокальциемия, или недостаток кальция в организме.

Противопоказаниями к лечению этими препаратами становятся беременность, грудное вскармливание, индивидуальная непереносимость активных и вспомогательных ингредиентов. При нарушении режима дозирования или по мере депонирования бисфосфонатов возможно развитие побочных реакций. Со стороны пищеварительной системы возможны диспепсические расстройства: тошнота, рвота, избыточное газообразование, диарея или запор, боли в области эпигастрия. Неврологические нарушения проявляются снижением остроты зрения, головными болями, головокружениями. Описаны случаи сердечной аритмии, фибрилляции предсердий, развития остеонекроза челюстных суставов. Иногда возникают лихорадочные состояния, осложняемые ознобом, слабостью, апатией, артралгиями, болями в мышцах. Характерными симптомами местной аллергической реакции становятся отечность и покраснение кожи, появления зуда и высыпаний.