Ангиотензинпревращающий фермент (АПФ)
АНГИОТЕНЗИНПРЕВРАЩАЮЩИЙ ФЕРМЕНТ (АПФ)
1. Определение
Ангиотензинпревращающий фермент (АПФ, ACE) представляет собой ключевой фермент ренин-ангиотензиновой системы, катализирующий превращение неактивного ангиотензина I в мощный вазоконстриктор ангиотензин II, а также инактивирующий брадикинин, обладающий сосудорасширяющим действием. АПФ является дипептидилкарбоксипептидазой, которая отщепляет две аминокислоты от С-конца ангиотензина I, образуя ангиотензин II — основной эффекторный пептид ренин-ангиотензиновой системы. Фермент локализуется на эндотелиальных клетках сосудов, в легких, почках, головном мозге, сердце и других тканях, а также циркулирует в крови. Ингибирование АПФ является одной из важнейших стратегий в лечении артериальной гипертензии, сердечной недостаточности и других сердечно-сосудистых заболеваний.
2. Функции и роль в организме
Ангиотензин II — основной эффектор:
-
Выраженное сосудосуживающее действие (вазоконстрикция) за счет стимуляции рецепторов AT1 на гладкомышечных клетках артериол — повышает артериальное давление, увеличивает постнагрузку на сердце
-
Стимулирует высвобождение альдостерона из коры надпочечников — задержка натрия и воды, выведение калия, увеличение объема циркулирующей крови
-
Стимулирует высвобождение вазопрессина (антидиуретического гормона) из гипоталамуса — задержка воды, повышение артериального давления
-
Стимулирует симпатическую нервную систему (центральное и периферическое действие) — повышение тонуса сосудов, увеличение частоты сердечных сокращений
-
Индуцирует пролиферацию гладкомышечных клеток сосудов и фибробластов — ремоделирование сосудистой стенки и гипертрофия миокарда при хронической гипертензии
-
Активирует воспалительные процессы в сосудистой стенке — способствует развитию атеросклероза
-
Увеличивает активность NADPH-оксидазы — увеличение образования активных форм кислорода, окислительный стресс, повреждение эндотелия
Брадикинин — вазодилататор:
АПФ также инактивирует брадикинин, расщепляя его до неактивных пептидов. Брадикинин обладает выраженным сосудорасширяющим действием, стимулирует высвобождение оксида азота и простациклина из эндотелия, усиливает проницаемость капилляров и участвует в воспалительных реакциях. Таким образом, АПФ играет двойную роль: с одной стороны, увеличивает продукцию ангиотензина II, с другой — уменьшает уровень брадикинина, что в совокупности способствует повышению артериального давления. Этот баланс является критическим для поддержания гемодинамического гомеостаза.
Другие функции:
-
Расщепление других пептидов: энкефалинов, нейротензина, субстанции P — участие в регуляции болевой чувствительности, нейроэндокринных и воспалительных реакций
-
Участие в созревании других пептидов (например, гонадотропин-рилизинг-гормона)
-
Регуляция локального тканевого кровотока (в почках, сердце, головном мозге)
-
Участие в сперматогенезе и репродуктивной функции (АПФ присутствует в семенной жидкости, его ингибиторы могут влиять на фертильность)
-
Участие в иммунных реакциях: АПФ экспрессируется на макрофагах и участвует в их активации, что связывает ренин-ангиотензиновую систему с воспалением и фиброзом
3. Ренин-ангиотензиновая система (РАС)
| Компонент | Функция | Место синтеза/действия |
|---|---|---|
| Ангиотензиноген | Субстрат для ренина, продуцируется печенью | Печень (конститутивно), жировая ткань, сосуды |
| Ренин | Протеолитический фермент, отщепляет ангиотензин I от ангиотензиногена | Юкстагломерулярный аппарат почек (в ответ на снижение АД, гипонатриемию, симпатическую стимуляцию) |
| Ангиотензин I | Неактивный декапептид, субстрат для АПФ | Кровь, ткани (после действия ренина) |
| АПФ | Превращает ангиотензин I в ангиотензин II, инактивирует брадикинин | Эндотелий сосудов (легкие, почки), кровь, ткани |
| Ангиотензин II | Активный октапептид — вазоконстриктор, стимулятор альдостерона, вазопрессина, симпатической системы | Кровь, ткани (сердце, почки, сосуды, головной мозг, надпочечники) |
| Рецепторы ангиотензина II (AT1, AT2, AT4) | Медиаторы эффектов ангиотензина II | Сосуды, почки, сердце, головной мозг, надпочечники |
| Альдостерон | Минералокортикоид, задерживает натрий и воду, выводит калий | Кора надпочечников |
| Брадикинин | Вазодилататор (через NO, простациклин), увеличивает проницаемость сосудов, воспалительный медиатор | Калликреин-кининовая система, АПФ инактивирует его |
4. Регуляция активности АПФ
Факторы, повышающие активность АПФ:
-
Активация ренин-ангиотензиновой системы (гиповолемия, гипонатриемия, снижение АД, симпатическая стимуляция, сужение почечной артерии)
-
Эстрогены и беременность (у женщин)
-
Тиреоидные гормоны (гипертиреоз)
-
Глюкокортикоиды
-
Ангиотензин II (положительная обратная связь)
-
Инсулин и факторы роста (IGF-1)
-
Ангиотензинпревращающий фермент индуцируется провоспалительными цитокинами (TNF-α, IL-1β)
Факторы, снижающие активность АПФ:
-
Ингибиторы АПФ (каптоприл, эналаприл, лизиноприл, рамиприл, периндоприл и др.) — конкурентные ингибиторы, связываются с активным центром фермента
-
Повышение АД (отрицательная обратная связь через снижение выделения ренина)
-
Гипокалиемия
-
Возраст (снижение активности у пожилых)
-
Некоторые заболевания (хроническая почечная недостаточность, цирроз печени)
-
Антагонисты рецепторов ангиотензина II (не влияют на АПФ, но блокируют эффекты ангиотензина II)
5. Клиническое значение АПФ
Артериальная гипертензия:
Повышение активности АПФ (и, соответственно, уровня ангиотензина II) является одним из ключевых механизмов развития артериальной гипертензии, особенно реноваскулярной и при гиперренинемических состояниях (стеноз почечной артерии, хроническая почечная недостаточность). Ингибиторы АПФ являются препаратами первой линии в лечении гипертензии.
Сердечная недостаточность:
При сердечной недостаточности активация РАС и увеличение активности АПФ приводят к повышению постнагрузки, задержке жидкости и усугублению симптомов (одышка, отеки, утомляемость). Ингибиторы АПФ улучшают прогноз при сердечной недостаточности, снижая смертность и частоту госпитализаций, за счет снижения пред- и постнагрузки, уменьшения ремоделирования миокарда.
Инфаркт миокарда:
Ингибиторы АПФ применяются для раннего лечения инфаркта миокарда для уменьшения ремоделирования левого желудочка, улучшения выживаемости и снижения риска сердечной недостаточности. Раннее применение (в первые 24–48 часов) улучшает прогноз и снижает смертность.
Диабетическая нефропатия:
Ингибиторы АПФ замедляют прогрессирование диабетической нефропатии за счет снижения внутриклубочковой гипертензии и уменьшения протеинурии, что замедляет развитие хронической почечной недостаточности. Они также снижают системное АД и уменьшают экскрецию белка с мочой, что замедляет прогрессирование почечной недостаточности.
Другие заболевания:
-
Гипертоническая нефропатия и хроническая болезнь почек (ингибиторы АПФ замедляют прогрессирование почечной недостаточности при нефропатиях)
-
Профилактика повторных инсультов (у пациентов с артериальной гипертензией и сахарным диабетом)
-
Профилактика сердечно-сосудистых событий у пациентов высокого риска
-
Синдром Марфана и другие аневризмы аорты (ингибиторы АПФ могут замедлять рост аневризмы)
6. Диагностическое значение АПФ
Определение уровня АПФ в крови:
-
Норма: у взрослых 8–52 Ед/л (в зависимости от метода), у детей 15–60 Ед/л
-
Саркоидоз: повышение активности АПФ является специфическим маркером (чувствительность 60–80%), особенно в активной фазе заболевания, коррелирует с тяжестью и активностью процесса (повышение более чем в 2 раза от нормы), используется для диагностики и мониторинга эффективности лечения
-
Диабетическая нефропатия: повышение активности АПФ может указывать на прогрессирование почечного поражения
-
Гипертензия: повышение активности АПФ может указывать на реноваскулярный генез гипертензии
-
Другие: повышение при ревматоидном артрите, синдроме Гудпасчера, гипертиреозе, лимфомах, лепре; снижение при почечной недостаточности, хронической обструктивной болезни легких
Генетический полиморфизм АПФ:
Имеется генетический полиморфизм гена АПФ (инсерционно-делеционный полиморфизм — I/D), который влияет на уровень фермента и ассоциирован с:
-
Риском артериальной гипертензии
-
Риском сердечно-сосудистых заболеваний (инфаркт миокарда, инсульт) — DD-генотип (делеция) ассоциирован с более высокими уровнями АПФ и худшим прогнозом
-
Риском диабетической нефропатии
-
Эффективностью ингибиторов АПФ (различная чувствительность к терапии у разных генотипов)
7. Ингибиторы АПФ
Классификация ингибиторов АПФ:
| Группа | Препараты | Особенности |
|---|---|---|
| Сульфгидрильные | Каптоприл (первый ингибитор АПФ) | Короткодействующий, применяется при гипертонических кризах, нефропротекция |
| Карбоксильные | Эналаприл, лизиноприл, рамиприл, периндоприл, беназеприл, квинаприл, фозиноприл, трандолаприл, моэксиприл | Наиболее распространенная группа, длительного действия, пролекарства (кроме лизиноприла), высокий риск кашля |
| Фосфинильные | Фозиноприл | Пролекарство, метаболизируется в печени и почках, может использоваться при почечной недостаточности, низкий риск кашля |
Механизм действия:
Ингибиторы АПФ связываются с активным центром АПФ, конкурентно ингибируя его и блокируя превращение ангиотензина I в ангиотензин II. Это приводит к:
-
Снижению уровня ангиотензина II и, как следствие, к снижению АД, уменьшению постнагрузки на сердце и снижению задержки жидкости.
-
Увеличению уровня брадикинина (из-за снижения его инактивации), что способствует дополнительной вазодилатации, усилению продукции оксида азота и простациклина, улучшению эндотелиальной функции.
-
Снижению симпатической активности, уменьшению продукции альдостерона, снижению задержки натрия и воды, уменьшению ремоделирования миокарда и сосудов.
Показания к применению: артериальная гипертензия, сердечная недостаточность, инфаркт миокарда (раннее лечение), диабетическая нефропатия, хроническая болезнь почек, профилактика сердечно-сосудистых событий, гипертрофическая кардиомиопатия.
Побочные эффекты:
-
Сухой кашель (5–20%) — наиболее частый, связан с накоплением брадикинина в легких, может потребовать отмены; дозозависимый
-
Ангионевротический отек (отек Квинке) — редко (0,1–0,2%), но серьезно, связан с накоплением брадикинина, требует немедленной отмены и экстренной помощи
-
Гиперкалиемия — из-за снижения секреции альдостерона, особенно у пациентов с почечной недостаточностью или на фоне приема калийсберегающих диуретиков
-
Гипотензия (особенно при первом приеме, у пациентов с гиповолемией или на диуретиках) — требует коррекции дозы
-
Почечная недостаточность — особенно у пациентов со стенозом почечной артерии (может усугублять почечную дисфункцию)
-
Протеинурия — редко, обычно обратима
-
Нейтропения, агранулоцитоз — редко, особенно у пациентов с коллагенозами
-
Дисгевзия (нарушение вкуса), кожные реакции
8. Взаимодействие с другими препаратами
| Препараты | Эффект взаимодействия |
|---|---|
| Другие антигипертензивные средства, диуретики | Усиление гипотензивного эффекта (риск гипотензии, особенно при первом приеме) |
| Калийсберегающие диуретики (спиронолактон, триамтерен), препараты калия, заменители соли, содержащие калий | Риск гиперкалиемии (особенно у пациентов с почечной недостаточностью) — мониторинг уровня калия |
| НПВП | Снижение гипотензивного эффекта, риск ухудшения функции почек (особенно у пожилых и с дегидратацией) |
| Антагонисты рецепторов ангиотензина II | Усиление гипотензивного эффекта и риска гиперкалиемии (особенно при сопутствующей почечной недостаточности) |
| Литий | Повышение уровня лития в крови (риск токсичности) — мониторинг уровня лития |
| Препараты золота (применяются при ревматоидном артрите) | Риск нитритоидных реакций (прилив крови к лицу, тошнота, гипотензия) |
Ключевое клиническое положение: Ангиотензинпревращающий фермент является центральным компонентом ренин-ангиотензиновой системы, катализирующим образование мощного вазоконстриктора ангиотензина II и инактивацию вазодилататора брадикинина. Дисфункция АПФ и гиперактивация РАС лежат в основе многих сердечно-сосудистых заболеваний, включая артериальную гипертензию, сердечную недостаточность, инфаркт миокарда, диабетическую нефропатию и хроническую болезнь почек. Определение активности АПФ используется в диагностике саркоидоза и мониторинге его лечения. Ингибиторы АПФ являются одной из наиболее важных групп антигипертензивных и кардиопротективных препаратов, улучшающих прогноз и снижающих смертность у миллионов пациентов. Однако их применение требует тщательного мониторинга функции почек и уровня калия, особенно у пациентов с почечной недостаточностью и на фоне приема калийсберегающих диуретиков, а также учета возможных побочных эффектов, прежде всего сухого кашля и ангионевротического отека.