Это приводит к усилению клеточной митохондриальной работы, повышению генерации энергии и восстановлению человека после инсульта. Составляющие NVPS не только увеличивают количество митохондрий, но и «заставляют» их работать, противодействуя митохондриальной дисфункции, которая является одной из ведущих причин развития постинсультных состояний. Дефицит митохондрий и энергии не дают мозгу нормально восстановиться. Стимуляция работы митохондрий улучшает все мозговые функции. Мозг контролирует все важнейшие функции в организме. Митохондриальная дисфункция ограничивает социальную активность человека, провоцирует развитие умственного когнитивного дефицита, снижает способность человека к мышлению, обучению, адекватному восприятию информации и принятию решений. Самый сложный процесс в постинсультном состоянии, зависимый от дефицита митохондрий – это нарушение эмоциональной сферы. Ключевыми моментами, определяющими тяжесть постинсультных состояний, являются нарушения дыхательной цепи митохондрий, энергетического обмена, ионного гомеостаза нервной клетки с повышенным содержанием ионов кальция, развитие глутаматной эксайтотоксичности и повреждающего действия оксидативного стресса, активация апоптоза и гибели клеток. Активация нейроапоптоза является первопричиной стойких нарушений функций центральной нервной системы. Нейроапоптоз (гибель клеток) развивается как каскадный процесс, который сопровождается индукцией образования и активацией специфических проапоптотических белков, а также особых ферментов – каспаз. Среди факторов запуска апоптоза следует отметить образование активных форм кислорода в процессе «извращенного» пути окислительного метаболизма в клетке. Существуют убедительные доказательства того, что центральная роль в продукции активных форм кислорода и последующем развитии апотоза и некроза принадлежит митохондриям, изменению проницаемости их мембран в результате формирования специфического комплекса митохондриальных пор и инициированию митоптоза (гибели митохондрий). Первичным источником активных форм кислорода оказываются митохондрии, которые играют, как уже было сказано, ключевую роль в энергетическом обеспечении клетки. Активные формы кислорода, особенно супероксид, образуются в условиях ишемии и гипоксии в так называемых паразитарных реакциях в начальном участке дыхательной цепи митохондрий (CoQH2-NAD+) при участии NADH-CoQH2-редуктазы, активность которой повышается при блокаде цитохром С-зависимого рецептора на внешней поверхности мембраны митохондрии на фоне повышения восстановленных флавинов. Кроме супероксида, ключевую роль в развитии митохондриальных нарушений и апоптоза принадлежит пероксинитриту. Митохондрии нейронов являются важным источником пероксинитрита. Пероксинитрит также нитрозилирует цитохром С в митохондриях, что приводит к изменению его функций, в частности он становится неспособным поддерживать перенос электронов в дыхательной цепи и не восстанавливается аскорбатом. Пероксинитрит нитрозилирует гуанин, что приводит к разрыву цепочек ДНК и к мутациям, или запуску процессов апоптоза. Существует обобщенное понятие «митохондриальная дисфункция». Это типовой патологический процесс, не имеющий этиологической и нозологической специфичности. Развитие митохондриальной дисфункции приводит к нарушению обратного захвата медиаторов (катехоламинов, дофамина, серотонина), ионного транспорта, генерации и проведения импульса, синтеза белка, процессов трансляции и транскрипции, активируются «паразитарные» энергопродуцирующие реакции, что приводит к существенной убыли энергетических запасов нервной клетки. Кроме того, под действием гидроксил-радикала происходит открытие митохондриальных пор с экспрессией и выходом в цитозоль проапоптотических белков – клетка гибнет. Открытие пор происходит за счет окисления тиольных групп цистеинзависимого участка белка внутренней мембраны митохондрий, что превращает его в проницаемый неспецифический канал – пору. Открытие пор превращает митохондрии из «электростанций» в «топку» субстратов окисления без образования АТФ. В точных биохимических исследованиях было установлено, что нарушение кислородного режима тканей, гиперпродукция эксайтотоксичных аминокислот, снижение нормальной аккумуляции кальция митохондриями, повреждение мембраны митохондрий активными формами кислорода усиливает открытие пор и высвобождение апоптогенных белков из поврежденных митохондрий. В этом контексте существенна роль одного из нейротрофических факторов – фактора некроза опухолей альфа (TNF-альфа), с которым связано открытие пор в митохондриях, последующее нарушение их мембран и развития митоптоза (гибели митохондрий). Митохондриальная пора представляет собой канал, проходящий через обе митохондриальные мембраны и состоящий из трех белков: транслокатора адениновых нуклеотидов, потенциалзависимого анионного канала (порина) и бензодиазепинового рецептора. Когда этот комплекс связывается с кальцием, через мембранную пору могут проходить вещества с небольшой молекулярной массой. Это приводит к снижению мембранного потенциала и набуханию матрикса; целостность внешней мембраны неизбежно нарушается, и из межмембранного пространства в цитоплазму выходят белки апоптоза. Их несколько – фактор, индуцирующий апоптоз, вторичный митохондриальный активатор каспаз и некоторые прокаспазы. Индуцирующий фактор направляется прямо в ядро, где вызывает деградацию ДНК. Наряду со специфическими апоптотическими белками из митохондрий через открытую пору выходит цитохром С, который в норме служит конечным звеном электротранспортной цепи. В цитоплазме этот белок связывается с фактором, активирующим протеазу-1 (Apaf-1) и формирует апоптосомный комплекс. Он активирует прокаспазу-9, которая, став каспазой-9, превращает два других профермента в каспазы-3 и 7, а они уже расщепляют структурные белки, приводя к появлению биохимических и морфологических признаков апоптоза. В числе первых можно назвать, в частности, переход фосфатидилсерина в наружный мембранный слой и фрагментацию ДНК под действием активных форм кислорода. Из вторых признаков наиболее характерны «отшелушивание» клетки от матрикса, сморщивание мембраны, сжатие ядра и формирование пузырьков с клеточным содержимым – апоптозных телец. Выходу цитохрома С в цитоплазму способствует снижение рН при развитии лактат-ацидоза, усиление окислительной модификации митохондриальных белков и липидов. Последнюю реакцию как раз и вызывают активные формы кислорода, которые неизбежно образуются в результате «паразитарных» энергетических реакций. Цитохром С может высвобождаться в ответ на повышение концентрации ионов кальция, которое вызывает открытие поры, а также контролироваться белками семейства Bcl-2. Именно они регулируют апоптоз на уровне митохондрий. Одни из белков этого большого семейства (Bcl-2, а также Bcl-xL, Bcl-w, Mcl-1, Ai и Boo) предотвращают апоптоз; другие (Bax, Bad, Bok, Bcl-xs, Bak, Bid, Bik, Bim, Krk и Mtd) способствуют его инициации. Bcl-2 действует как нейроантиоксидант – блокирует выход цитохрома С и предотвращает развитие апоптоза. В запуске апоптоза (гибели клетки), вызванного повреждениями ДНК, активацией онкогенов и гипоксией, принимает участие белок р53, взаимодействуя с Вах, стимулируя рецепторы «смерти» и апоптозные гены. р53 активирует модулятор апоптоза PUMA, который затем связывает Bcl-2 и выводит из строя этот препятствующий апоптозу белок. Тем самым, выход цитохрома С из митохондрий уже ничем не сдерживается. Некоторые белки, связывающие ионы кальция, например, ALG-2, кодируемый одноименным геном, тоже принимают участие в развитии нейроапоптоза. Таким образом, можно говорить о митохондриальной дисфункции, как об одном из ключевых механизмов нейропатологии – инсультах, нейродегенерации и др. В принципе, любое расстройство, связанное с нервной системой, имеет в своей основе нарушения митохондриального биогенеза и митохондриальную дисфункцию. Мозг имеет высокую энергетическую активность и любое ее ухудшение сказывается негативно. Составляющие NVPS за счет этого механизма не только восстанавливают функционирование человека, но и предупреждают повторные инсульты и мозговые спазмы. С точки зрения восстановления мозговой энергетики, составляющие NVPS могут применяться при любой патологии нервной системы. В настоящее время выделяют два вида митохондриальной дисфункции – первичную, как следствие врожденного генетического дефекта, и вторичную, возникающую под действием различных факторов – гипоксии, ишемии, оксидативного стресса, экспрессии и нитрозирующего стресса, экспрессии провоспалительных цитокинов. В современной медицине все более значимое положение занимает учение о полисистемных нарушениях клеточного энергообмена, так называемая митохондриальная патология, или митохондриальная дисфункция. Громадное количество болезней включают нарушения клеточного энергообмена – вторичные митохондриальные дисфункции в качестве важных звеньев патогенеза. Среди них – ишемические инсульты, геморрагические инсульты, эпилептические судороги, нейродегенеративные расстройства, транзиторные ишемические атаки, синдром хронической усталости, мигрени, кардиомиопатии, алкогольные энцефалопатии, деменция, болезни соединительной ткани, диабет, печеночная недостаточность и многое другое. Особое значение изучение указанных нарушений имеет для практической медицины в связи с наличием достаточно эффективных возможностей терапевтической коррекции. С появлением митохондриальной дисфункции тесно связана гиперэкспрессия ранних генов – С-fos. Так, в условиях гиперпродукции активных форм кислорода нейрохимическими и биоэнергетическими системами головного мозга, а также при ряде других нейродекструктивных патологических процессов происходит активация экспрессии редоксчувствительных генов, многие из которых необходимы для защиты клеток от токсических эффектов окислительного стресса. Так, при нормальной концентрации кислорода в окружающей клетку среде (нормоксия) под действием активных форм кислорода происходит, в основном, активация Jun B, ATF-2 – факторов транскрипции, а в условиях окислительного стресса – преимущественно факторов с-Jun B и c-fos. Активация именно этих факторов транскрипции в условиях гиперпродукции активных форм кислорода объясняется тем, что с-Jun B и c-fos содержат в своих ДНК-связывающих доменах высокочувствительные к активным формам кислорода остатки цистеина – Cys 252, Cys 54, Cyc 61. Окисление SH-групп приводит к обратной инактивации AP-1 и NF-kB. Помимо этого, белок c-fos непосредственно участвует в процессе фрагментации митохондриальной ДНК и инициировании процессов апоптотической гибели нейрональной клетки, c-fos ответственен за гиперпродукцию оксида азота при нейродеструктивных заболеваниях посредством активации индуцибельной NO-синтазы. c-fos представляет собой одну из основных ядерных мишеней для передачи сигналов регуляции клеточного роста и трансформации, вовлечен во множество клеточных функций, в том числе в процессы клеточной пролиферации и дифференцировки. Все вышеизложенное является обоснованием для поиска высокоэффективных церебропротективных препаратов, способных предотвращать негативные процессы митохондриальной дисфункции в клетке, тем самым оказывая церебропротективное действие. В настоящее время с целью коррекции митохондриальной дисфункции осуществляются попытки использовать энерготропные препараты – коэнизм Q10, карнитин, витамины группы В, производные янтарной кислоты и так далее. Однако, рациональные основы для их применения плохо разработаны, часто недостаточно используются эффективные подходы или переоцениваются неэффективные; лекарства используются хаотично, без достаточных знаний об их возможностях и особенностях, без планирования стратегии лечения с позиций целесообразности. Кроме того, при уже сформировавшейся митохондриальной дисфункции и «запуске» апоптотических процессов эти препараты малоэффективны, так как не способны участвовать в регуляции тех тонких звеньев энергетического метаболизма, интермедиаторами которых они являются. Рассматривается и другое направление коррекции митохондриальной дисфункции – применение тиольных антиоксидантов, конкурирующих с SH-группами цистеинзависимого участка белка внутренней мембраны митохондрий (АТФ/АДФ антипортер) за активные формы кислорода и пероксинитрит и образующих с последним стойкие комплексы. Это позволяет предотвратить открытие митохондриальной поры в условиях оксидативного и нитрозирующего стресса. Интересным и заслуживающим особого внимания представляется применение препаратов, являющихся лигандами нейропептидных рецепторов и способных регулировать апоптоз, экспрессию транскрипционных факторов, синтез ферментов, регенерирующих митохондриальную ДНК и ферментов, катализирующих энергетические реакции. В последнее время активно ведется поиск высокоэффективных нейропротекторов среди нейропептидов. Новым направлением в исследовании нейропептидов стало определение их роли в регуляции апоптоза, а также их влияние на экспрессию генов раннего реагирования. Наряду с данными, свидетельствующими об участии вазоактивного пептида эндотелина-1 и его рецепторов (ЕТА) в ишемической патологии мозга, получена информация об антиапоптотической активности этого пептида. На ряде моделей нейроапоптоза было также продемонстрировано защитное действие кальцитонинового нейропептида (CGHP) и пептидного фрагмента ангиотензина 4. В то же время было установлено, что сам ангиотензин-2, как и пептид кальций-нейрин, напротив, способствует индукции проапоптотического каскада. Эти факты, демонстрирующие значимость нейропептидов и ростовых факторов в нормальной и патологической деятельности мозга, отражают организацию поливариантной системы химической регуляции, обеспечивающей как жизнеспособность и защиту нейронов от неблагоприятных влияний, так и программируемую гибель определенной части клеточной популяции в случае повреждения мозга. Открытие нейротрофических пептидных факторов побудило к формированию новой стратегии фармакотерапии – пептидергической, или нейротрофической терапии постинсультных состояний и нейродегенеративных заболеваний. Исходная идеология связывает постинсультные состояния и нейродегенеративные процессы, включая болезнь Альцгеймера, с активностью различных нейротрофических факторов мозга и нейропептидов. На этой основе был разработан ряд препаратов, успешно применяемых в терапии большого спектра неврологических расстройств. Нейропептиды NVPS свободно проникают через гематоэнцефалический барьер и оказывают многостороннее действие на центральную нервную систему, что сопровождается высокой эффективностью и выраженной направленностью действия при условии малой их концентрации в организме. Тесная взаимосвязь всех отдаленных последствий ишемии, а также общность их триггерных механизмов позволяют наряду с локальным воздействием на них использовать модулирующие влияния через системы регуляторов, осуществляющих контроль за экспрессией вторичных клеточных мессенджеров, цитокинов и других сигнальных молекул, а также запуском генетических программ апоптоза, антиапоптозной защиты, усиления нейротрофического обеспечения. Такие регуляторные модулирующие влияния устраняют общую дезинтеграцию во взаимодействии сложных и часто разнонаправленных молекулярно-биохимических механизмов, восстанавливая их нормальный баланс. Нейропептиды NVPS индуцируют при необходимости высвобождение ряда других пептидов. Их совместное действие однонаправленно и вызывает суммированный и продолжительный эффект. Эффекторная последовательность совокупности пептидов образует так называемый пептидный регуляторный континуум, особенность которого заключается в том, что каждый из задействованных регуляторных пептидов способен индуцировать или ингибировать выход ряда других пептидов. В результате первичные эффекты того или иного пептида могут развиваться во времени в виде цепных и каскадных процессов. Особенностью структуры нейропептидов NVPS является наличие нескольких лигандных групп связывания, предназначенных для разных клеточных рецепторов. Это одно из молекулярных объяснений присущей им полифункциональности. Физиологическая активность нейропептидов NVPS во много раз превосходит аналогичное действие непептидных соединений. В зависимости от условий нейропептиды могут осуществлять медиаторную функцию (нейротрансмиссию – передачу сигнала от одной клетки к другой), модулировать реактивность определенных групп нейронов, стимулировать или тормозить выброс гормонов; регулировать тканевой метаболизм или выполнять функцию эффекторных физиологически активных агентов (сосудодвигательная и другие виды регуляции). Известно, что нейропептиды способны регулировать активность про- и противовоспалительных цитокинов через модуляцию активности их рецепторов. При этом восстановление нормального баланса цитокинов происходит более эффективно, чем при воздействии на отдельные цитокиновые системы. Как правило, цитокиновые эффекты нейропептидов сопровождаются их влиянием на генерацию оксида азота и другие окислительные процессы. Нейропептиды проявляют выраженные нейротрофические свойства, а также способны регулировать экспрессию ранних генов. С учетом того, что нейропептиды легко проникают через гематоэнцефалический барьер, трудно переоценить их терапевтическую значимость. Механизм действия и точки приложения пептидов NVPS принципиально отличаются от других препаратов нейропептидной природы. NVPS содержит пептиды, несущие в себе функцию анализа состояния и морфогенеза центральной нервной системы. Таким образом, конечный эффект различается из-за качественно отличного механизма действия. Защитные эффекты нейропептидов NVPS на ткань мозга включают его оптимизирующее действие на энергетический метаболизм мозга и гомеостаз кальция, стимуляцию внутриклеточного синтеза белка, замедление процессов глутамат-кальциевого каскада и перекисного окисления липидов. Вместе с тем, пептидные компоненты NVPS обладают выраженными нейротрофическими эффектами. Пептиды NVPS повышают экспрессию гена транспортера глюкозы (GLUT-1) через гематоэнцефалический барьер и, таким образом, увеличивают ее транспорт к головному мозгу в условиях сохраняющейся постинсультной ишемии. Нейротрофические свойства пептидов NVPS связаны с защитой цитоскелета нейронов вследствие ингибирования кальций зависимых протеаз, в том числе, кальпаина, и увеличения экспрессии микротубулярного кислого протеина-2 (МАР-2). Наряду с этим, нейропептиды увеличивают аффинность связывания BDNF с его рецепторами. Влияние нейропептидов на trk-B-рецепторы нейротрофинов свидетельствует о включении их в регуляцию естественных факторов роста. Выявлена способность нейропептидов предотвращать гиперактивацию микроглии и снижать продукцию интерлейкина-1-альфа и других провоспалительных цитокинов, что отражает влияние пептидов на выраженность местной воспалительной реакции и процесс оксидативного стресса в ишемизированной зоне мозга. Показано, что применение пептидов NVPS при церебральной ишемии способствует лучшему выживанию нейронов в зоне ишемического повреждения и торможению отсроченной гибели нейронов. Нейропептиды и другие компоненты NVPS способствуют биогенезу митохондрий в нервных клетках и позитивно влияют на процессы митохондриальной дисфункции. Это увеличивает биоэнергетику мозга, что является ключевым моментом для его восстановления в постинсультном периоде – ближайшем и отдаленном. Нейропептиды способны тормозить открытие митохондриальной поры. Эти процессы особенно важны в стволовых зонах роста нервной системы (гиппокамп, дно желудочков и др.). Как было сказано ранее, позитивное действие компонентов NVPS в отношении увеличения количества и улучшения функциональной активности митохондрий клеток мозга выражается в нормализации энергетического обмена. При применении компонентов NVPS в головном мозге наблюдается увеличение продукции АТФ в окислительных реакциях, о чем свидетельствует увеличение малата, повышение активности митохондриальной малатдегидрогеназы и цитохром С оксидазы. Компоненты NVPS влияют не только на продукцию энергии, но и на ее транспорт и утилизацию, о чем свидетельствует повышение активности митохондриальной и цитоплазматической креатинфосфокиназы. Важным моментом в действии NVPS на энергетический обмен в условиях постинсультной хронической ишемии является значительное снижение продукции лактата и лактат-ацидоза. Важным моментом нейропротективного действия NVPS является регуляция действия гена c-fos в клетках гиппокампа, приводящая к активации стволовых клеток и восстановления морфологической целостности головного мозга. Также нормализация экспрессии с-fos регулирует апоптоз дефектных клеток с последующей заменой их новыми, молодыми. Это оптимальный, упорядоченный процесс прекращения жизнедеятельности деструктивно измененных нейронов, при котором происходит их утилизация и замена. Польза апоптоза дефектных нервных клеток неоспорима. Также при активации с-fos снижаются некротические процессы в нервной системе. Нормализация количества митохондрий, снижение явлений митохондриальной дисфункции в условиях постинсультной хронической ишемии головного мозга, нормализация энергетики нейронов при применении NVPS обеспечивает восстановление основных морфофункциональных характеристик нейронов сенсомоторной (чувствительной и двигательной коры). Наблюдается увеличение плотности нейронов и их площади, свидетельствующее об уменьшении нейрональной гибели. Наблюдается увеличение содержания РНК в нейронах сенсомоторной коры, свидетельствующее о стимуляции транскрипционной и трансляционной активности в клетках под действием компонентов NVPS. В результате применения NVPS снижается неврологическая симптоматика, улучшается движение и чувствительность, улучшается речь и память. Важным звеном механизма церебропротективного действия NVPS является его нормализующее влияние на количество митохондрий в клетках нервной системы, митохондриальную дисфункцию и энергообмен. NVPS содержит группу компонентов, обладающих ноотропной активностью (гамма-линоленовая кислота, фолиевая кислота, экстракт ежовика гребенчатого, ДМАЭ, бенфотиамин). Благодаря этому NVPS имеет ряд дополнительных свойств. Благодаря содержанию ноотропных компонентов, NVPS нормализует обмен веществ в головном мозге, стимулирует адекватные метаболические процессы в нервных тканях и волокнах. В NVPS входят компоненты с разными механизмами действия, что позволяет обеспечить многообразное действие препарата. В медицине ноотропы используются в рамках коррекции нормального состояния при хронических заболеваниях церебральных мозговых структур, в качестве реабилитации после инсульта, а также на фоне длительно текущих форм энцефалопатии. Ноотропы NVPS осуществляют свое действие через следующие механизмы: