Трансцеллюлярная диффузия посредством переносчика (облегченная диффузия)

Когда абсорбция напоминает пассивную диффузию, но при этом опосредованно использует носитель или курьера, то этот процесс называют трансцеллюлярной диффузией, опосредованной носите-

лем, или облегчённой диффузией. Крупные гидрофильные молекулы, которые не распадаются в липидной части барьера, и если их размеры больше, чем поры барьера, то они могут использовать другой тип транспорта. Мембрана содержит макромолекулы, которые действуют как переносчик и тем самым облегчают прохождение препарата через мембрану, не затрачивая при этом энергию. Скорость прохождения зависит от следующих факторов:

• градиента концентрации препарата;

• количества макромолекул, т.е. переносчиков, предоставленных для абсорбции;

• уровня взаимодействия препарата с переносчиком (т.е., и вместе - на входе в мембрану, и порознь - на выходе из мембраны);

• коэффициента прохождения комплекса переносчик-препарат через мембрану.

Очевидно, что воздействие любого из предложенных механизмов может ограничивать абсорбцию.

Хотя облёгченный транспорт - это процесс, не требующий энергетических затрат и который не противостоит градиенту концентрации, тем не менее он имеет существенные отличия от пассивной диффузии: этот процесс зависит от количества курьеров, находящихся в барьере, что, в свою очередь, может проявиться так называемым феноменом насыщения. Поэтому при высоких концентрациях препаратов абсорбционная кинетика может стать нелинейной. Важно отметить, что только несколько экзогенных составляющих используют облегчённый транспорт. Среди них - эндокринные стероиды (рецептор - опосредованная клеточная абсорбция) и витамин В₁₂ (гликопротеин-опосредо- ванный кишечный транспорт).

Транцеллюлярная диффузия посредством P-гликопротеинного эффлюкса

Гликопротеин-Р с молекулярной массой 170 кД - АТФ-зависимый транспортёр эффлюкса, взаимодействует с большим количеством ксенобиотиков. Этот белок распространён в большом количестве тканей, особенно в эпителиальных клетках пищеварительного тракта, печени, почках, поджелудочной железе и в капиллярах эндотелия мозга и яичек. Его главная физиологическая роль - предотвратить смерть клетки путём перекачки препарата из клетки против градиента концентрации. Этот белок известен как ответственный за так называемое множественное лекарственное сопротивление. Снижая внутрикле-

точные концентрации препаратов, он препятствует им в достижении их терапевтических целей. Роль гликопротеина-Р состоит в ограничении абсорбции в пищеварительном тракте и в биодоступности ЛС, имеет важное защитное значение для организма человека.

Активный транспорт

В активном транспорте, подобном облегчённому транспорту, переносчики используются, чтобы передать через барьер определённые молекулы. Переносчики - это белки, и как противоположность облегчённого транспорта, они требуют затрат энергии для абсорбции. Активный транспорт происходит, главным образом, против градиента концентрации и только в некоторых органах - в кишечнике, печени и почках. Поскольку процесс требует затрат энергии, а концентрация переносчиков белка ограничена, то активный транспорт способен к проявлению эффекта насыщения. Кроме того, курьеры белка подвержены конкурентному ингибированию составами подобной структуры. Пути активного транспорта в тонком кишечнике необходимы для транспорта определённых питательных веществ, типа урацила, холина, производных фолата и солей жёлчи. Молекулы препарата, структурно похожие на эти питательные вещества, используют те же самые пути абсорбции. Например, противоопухолевый препарат фторурацил использует путь урацила, а другой протиопухолевый препарат - метотрексат - использует путь производных фолата.

Точный механизм активного транспорта неизвестен. Очевидно, переносчики должны быть весьма специфичными для определён- ных составов ЛС. Например, белковый переносчик может захватить молекулу препарата, пройти через не требующее энергии конформационное изменение и, перевернувшись на 180°, выпустить его в противоположной стороне (рис. 3-2, а). Другой сценарий: белковый курьер мог бы быть очень большой молекулой со связанными между собой участками и функциональными группами через всю её поверхность, позволив тем самым перевозить молекулы препарата между связанными участками к противоположной стороне (рис. 3-2, б).

Пиноцитоз

В этом типе абсорбции ЛС с большими молекулами, типа белковых или липофильных переносчиков, таких как липосомы или капельки микроэмульсии, могут пересекать мембрану путём впитывания этой

Рис. 2. Гипотетические механизмы активного транспорта: а - прямая гипотеза; б - курсирующая гипотеза

мембраной молекулы препарата или комплекса (препарата вместе с переносчиком). Процесс начинается, когда мембрана охватывает молекулу или частицу, прерывается и формирует покрытую мембраной частицу. Затем покрытая молекула или частица транспортируется сквозь барьер, где препарат или частица высвобождается из мембраны.

Мы знаем очень немного о физиологическом значении пиноцитоза. Он не относится к главным механизмам абсорбции препаратов, хотя этот процесс мог бы быть ответственным за транспортировку малых количеств макромолекул.