Фотосенсибилизирующие средства в медицине¶

Фотосенсибилизирующее средство — это вещество, повышающее чувствительность биологических тканей к действию света, чаще всего ультрафиолетового или видимого излучения определённого диапазона. Попадая в организм или наносясь на кожу, такие соединения избирательно накапливаются в определённых клетках и при облучении запускают фотохимические реакции: образуются активные формы кислорода и свободные радикалы, способные повреждать клеточные структуры. Это свойство лежит в основе фотодинамической терапии, ряда диагностических методик и одновременно объясняет целый класс лекарственных и бытовых фототоксических реакций.

¶Механизм действия

В основе действия лежит поглощение кванта света молекулой фотосенсибилизатора. Перейдя в возбуждённое состояние, молекула передаёт энергию кислороду, превращая его в синглетный кислород, либо отдаёт электрон с образованием супероксид-аниона и других радикалов. Эти высокоактивные частицы окисляют липиды мембран, белки и нуклеиновые кислоты, что ведёт к гибели клетки — апоптозу или некрозу.

Ключевые условия эффективности:

• Селективность накопления — вещество должно преимущественно концентрироваться в клетках-мишенях (опухолевых, патогенных микроорганизмах, сосудистом эндотелии).
• Соответствие спектра — максимум поглощения должен совпадать с длиной волны источника света, при этом излучение должно проникать в ткань на нужную глубину.
• Фотодинамический порог — достаточная концентрация кислорода и доза света для запуска реакции.

¶История

Явление фотосенсибилизации известно с начала XX века. В 1900 году немецкий врач Оскар Рааб описал гибель инфузорий под действием красителя акридина и света. Термин «фотодинамическое действие» ввёл в 1904 году Герман фон Таппейнер. Основоположником клинического применения считается Томас Догерти, в 1975 году показавший эффективность производного гематопорфирина при опухолях молочной железы у животных. С 1990-х годов фотодинамическая терапия вошла в онкологическую практику.

¶Классификация

Фотосенсибилизаторы различают по происхождению, химическому строению и поколениям.

По химической природе выделяют порфирины, хлорины, бактериохлорины, фталоцианины, красители (метиленовый синий, толуидиновый синий), а также эндогенные предшественники, например 5-аминолевулиновую кислоту, которая в организме превращается в протопорфирин IX.

¶Применение

¶Фотодинамическая терапия

Основное медицинское применение. Метод используют при лечении немеланомных опухолей кожи, рака лёгкого, пищевода, мочевого пузыря, предстательной железы, а также при предраковых состояниях. Препарат вводят внутривенно или наносят местно, затем через определённый интервал облучают опухоль лазером или светодиодным источником.

¶Антимикробная терапия

Фотосенсибилизаторы применяют для уничтожения бактерий, грибов и вирусов, устойчивых к антибиотикам, — при лечении инфицированных ран, пародонтита, некоторых кожных инфекций.

¶Диагностика

Флуоресценцию фотосенсибилизаторов используют для визуализации опухолей и определения их границ (фотодиагностика), в том числе при цистоскопии и бронхоскопии.

¶Офтальмология

В фотодинамической терапии возрастной макулярной дегенерации применяют вертепорфин, избирательно закрывающий патологические сосуды сетчатки.

¶Побочные эффекты и фототоксичность

Повышенная чувствительность к свету — главное нежелательное явление. Пациентам рекомендуют избегать прямого солнечного и яркого искусственного света в течение дней или недель после введения препарата. Возможны:

• эритема, отёк, ожогоподобные реакции кожи;
• болезненность в зоне облучения;
• тошнота, редко — нарушения функции печени.

Отдельную группу составляют лекарственные фотосенсибилизаторы — препараты, у которых светочувствительность является побочным эффектом: некоторые антибиотики (тетрациклины, фторхинолоны), сульфаниламиды, диуретики (фуросемид), нестероидные противовоспалительные средства, амиодарон, ретиноиды, а также растительные вещества — фурокумарины (псоралены) в составе борщевика, зверобоя, цитрусовых.

¶Фотосенсибилизация в природе и быту

Фотосенсибилизирующие пигменты встречаются у растений и микроорганизмов. У животных и человека нарушение обмена порфиринов (порфирия) приводит к эндогенной фотосенсибилизации: накопление протопорфирина вызывает тяжёлые реакции кожи на свет. В косметологии фотосенсибилизацию используют в фотоомоложении и лечении акне, а в парфюмерии и бытовой химии некоторые компоненты способны вызывать фотодерматит.

¶Перспективы

Современные исследования направлены на создание фотосенсибилизаторов, активируемых в ближнем инфракрасном диапазоне (для глубоких тканей), на таргетные конъюгаты с антителами и наночастицами, а также на сочетание фотодинамической терапии с иммунотерапией и химиотерапией. Отдельное направление — двухфотонное и рентгеновское возбуждение, позволяющее облучать глубоко расположенные опухоли.