Бенфотиамин

Бенфотиамин является родственником витамина Тиамина (В1), играет терапевтическую роль в снижении болей и осложнений диабета (нейропатии и нефропатии), повышает биодоступность витамина В1 при пероральном приеме.

Также известен как: S-{(Z)-2-{(4-амино-2-метилпиримидин-5-ил) метил-формиламино}-5-фосфонооксипент-2-ен-3-ил}бензенекарботиоат Не путать с сульбутиамином (его молекула состоит из двух молекул тиамина, обладает совершенно иным действием) Хорошо сочетается с

• Ингибиторами фермента редуктазы альдозы (поскольку Бенфотиамин защищает от осложнений диабета многими путями, но не посредством ингибирования этого фермента)
• Ресвератролом при обезболивании

Частично влияет на состояние зрительной системы.

Бенфотиамин, как правило, принимают перорально в дозе 300-600 мг, обычно два раза в день во время еды (150 мг или 300 мг дважды в день).

Бенфотиамин – это молекула с химическим наименованием S-бензоилтиамин-О-монофосфат, является производным витамина В1, Тиамина. ¹⁾ После перорального приема внутрь он преобразуется в Тиамин, и таким образом его можно рассматривать как пролекарственную форму Тиамина. Бенфотиамин – гидрофобное (жирорастворимое) ²⁾ вещество со стабильной структурой, при дефосфорилировании может превращаться в Тиамин.

Уровень всасывания (биодоступность) Бенфотиамина примерно в 5 раз выше, чем у Тиамина, и в 3.7 раз выше, чем у Тиамина Гидрохлорида, по данным одного из исследований. В других исследованиях предполагается, что для достижения эквивалентного уровня Тиамина в кровотоке достаточно лишь 40% дозы Бенфотиамина перорально. ³⁾ Улучшенную биодоступность связывают со структурой данного вещества, когда бензольное кольцо, блокирующее пассивный мембранный транспорт, в щеточной каемке кишечника фосфорилируется в S-бензоилтиамин под действием щелочной фосфатазы. ⁴⁾ Бенфотиамин, по-видимому, усваивается лучше, чем другие тиаминоподобные вещества, которые метаболизируются в свободный Тиамин.

Увеличение уровня тиамина и фосфорилированных метаболитов в сыворотке может быть обнаружено в течение одного часа после приема Бенфотиамина. Относительно быстрое повышение концентрации тиамина происходит в результате перорального приема Бенфотиамина. 2.3.Распределение В течение часа после перорального приема Бенфотиамина, в печени и почках может быть обнаружено повышение концентрации тиамина, тиамина монофосфата и тиамина дифосфата. Относительное увеличение варьируется в пределах 100-300 мг/кг. Эти метаболиты также могут быть обнаружены в ганглиях дорзальных корешков и в дорзальной части спинного мозга крыс, но в гораздо меньшей степени обнаруживаются в нервной ткани (увеличение в 2.3 раза при дозе 300 мг/кг); что было отмечено в другом источнике. ⁵⁾ После перорального введения крысам, Бенфотиамин может повышать концентрацию тиамина и тиаминоподобных соединений в тканях.

Бенфотиамин, по-видимому, является субстратом Простатической Кислой фосфатазы (или Щелочной фосфатазы кишечника), которая дефосфорилирует Бенфотиамин в S-бензоилтиамин, который затем пассивно восстанавливается в О-бензоилтиамин и превращается в активный тиамин через тиоэстеразо-зависимый механизм; Тиамин может подвергаться пассивному восстановлению в щелочных условиях in vitro. В печени метаболизм с участием тиоэстеразных ферментов приводит также к возникновению свободной бензойной кислоты.

В изолированных клетках HEK293, Бенфотиамин в концентрации 20-40 мкг/мл способен ослабить индуцированный глюкозой синтез бета-амилоидного белка и теоретически снижать патологию болезни Альцгеймера. У мышей (с приобретенным при использовании стрептозотоцина диабетом, а также у контрольной группы) применение Бенфотиамина в дозе 100 мг/кг в течение 14 дней способствовало нормализации соотношения уровня глутатиона: глутатион дисульфида (GSSG) в коре головного мозга (уменьшилось содержание GSSG до уровня контроля). ⁶⁾ Эти улучшения происходили без каких-либо изменений в AGE или TNF-альфа (таким образом, были независимыми).

В исследованиях на мышах оценивался антиноцицептивный эффект от тепловой боли. Полумаксимальная эффективная концентрация (ЕС50) составила 69.1 мг/кг после перорального введения. Против капсаицин-индуцированной (инъекции) боли, средняя эффективная доза (ED50) инъекции Бенфотиамина составила 529.4+/-85.2 мг/кг и была ниже, чем у Ресвератрола (ED50 104+/-8.2 мг/кг), но оба они, по-видимому, действуют синергично. ⁷⁾ Снижение болевых симптомов также отмечалось в модели хронической боли (инъекции CFA – химическая модель ревматоидного артрита) с практически полной нормализацией после приема 300 мг/кг перорально. Другие исследования на крысах показали, что в диабетической и недиабетической крысиных моделях отмечалось снижение боли при приеме 75-300 мг/кг Бенфотиамина (доза 10 мг/кг не является статистически достоверной). В одном исследовании модели диабетической полинейропатии было отмечено, что оценка уровня боли по глобальной шкале немного снизилась (статистически достоверно), прием 300-600 мг Бенфотиамина в день обеспечил значительное уменьшение боли по шкале диабетической полинейропатии.⁸⁾ Бенфотиамин может уменьшить восприятие боли при внутривенном введении или пероральном приеме в разной степени в зависимости от природы стрессора (химического или экологического происхождения). Фермент простатическая кислая фосфатаза является необходимым для обезболивающего эффекта Бенфотиамина, хотя он, по-видимому, требуется для тиамин-индуцированного механизма ослабления боли и может быть независим от метаболизма Бенфотиамина в Тиамин. Метаболизм Бенфотиамина в Тиамин не был существенно снижен в этом исследовании.

В периоды гипергликемии накопление конечных продуктов гликозилирования (AGEs) и последующая активация их рецепторов (рецептор конечных продуктов гликозлирования, известный как RAGE), по-видимому, способствуют кардиомиопатии вследствие высокого содержания глюкозы в сыворотке крови; в этом исследовании отмечается, что индуцированное диабетом снижение давления в левом желудочке не имело места у мышей с отсутствием RAGE, отмечено снижение образования AGE при приеме 80 мг/кг Бенфотиамина (подтвердилось снижение уровня AGEs без влияния на уровень триглицеридов или холестерина) и вторичное ослабление коллагеновых сшивок и метилгликоксальных соединений.⁹⁾ Высокие дозы инъекций Бенфотиамина (100 мг/кг) в течение 14 дней, по-видимому, способствуют улучшению сердечной функции на модели стрептозотоцин-индуцированного диабета у мышей, независимого от накопления AGE. Показано, что Бенфотиамин (в дозе 70 мг/кг перорально в течение 4 недель) сохраняет сигналинг по Akt/Pim-1 пути (PI3K-зависимый), вторично по отношению к его транскетолазо-индуцирующей способности.¹⁰⁾ Этот путь является защитным для кардиомиоцитов, но мешает в периоды высокого содержания глюкозы в крови, поскольку STAT3 подавляется (в норме сохраняет Pim-1), и затем индуцируется PP2А (подавляя Pim-1); Бенфотиамин предотвращает подавление STAT3 (без воздействия на РР2А) и сохраняет Pim-1, который, в свою очередь, сохраняет кардиопротекторный механизм через Akt/Pim-1. Механизм защиты кардиомиоцитов (клеток сердечной мышцы) в ответ на стрессоры имеет либо длительный эффект вследствие снижения образования AGE (которое связано с диабетической кардиомиопатией), либо кратковременный – через антиоксидантные пути. Пока не было продемонстрировано улучшений в сердечной ткани, когда стрессор не инкубировали, предполагая профилактические, но не оздоровляющие свойства.

Протеин фосфатаза А2 (PP A2) активируется в периоды гипергликемии, что вызывает глюкозо-индуцированную гибель эндотелиальных клеток через активацию NF-kB; инкубация с Бенфотиамином может уменьшить эти негативные изменения. ¹¹⁾ Было проведено исследование, где участвовали 13 больных диабетом II типа, которые потребляли высокоуглеводную пищу, прошедшую высокотемпературную обработку (вследствие чего повышалось содержание AGE), до и после 3-дневного периода, во время которого они принимали 1050 мг Бенфотиамина. Отмечено, что потребление добавок способствовало сохранению поток-опосредованной вазодилатации (которая обычно снижалась после приема пищи). Бенфотиамин устранил реактивную гиперемию, не влияя на кровяное давление или эндотелий-зависимую вазорелаксацию в любой момент времени. В этом исследовании также отмечается, что постпрандиальная концентрация глюкозы снижалась к 2 часам (10%), 4 часам (40%) и 6 часам (22%) относительно контрольного приема пищи. В подобном исследовании также было отмечено, что постпрандиальное снижение уровня адипонектина предотвращается при приеме добавок Бенфотиамина. ¹²⁾

В одном из исследований, где использовали 2х50 мг Бенфотиамина (наряду с метилкобаламином в дозе 2х500 мкг и пиридоксином в дозе 2х50 мг) на протяжении 12 недель, было отмечено, что у пациентов с ревматоидным артритом наблюдались улучшения эндотелий-зависимого кровотока, но не изменялся эндотелий-независимый кровоток. Предположительно, это связано с повышением биодоступности оксида азота.

В состоянии гипергликемии (клинические проблемы связаны в основном с долговременным воздействием) производство энергии митохондриями сопряжено с увеличением продукции супероксидного радикала; супероксид может частично ингибировать фермент Глицеральдегид-Фосфат-Дегидрогеназу (GAPDH) и перенаправлять глюкозу из гликолиза по другому пути. ¹³⁾ Частичное ингибирование GAPDH вызывает накопление метаболитов, предшествующих реакции, которую катализирует данный фермент в гликолитической цепи. В их числе фруктозо-6-фосфат (F6P) и глицеральдегид-3-фосфат (G3P) – накопление этих продуктов способствует увеличению уровня конечных продуктов гликозилирования (AGE) и образованию диацилглицерола (DAG), что, в свою очередь, приводит к повышению метаболической активности гексозаминового пути, а в результате – к микроваскулярным повреждениям и диабетическим осложнениям. Еще одним фактором таких осложнений является усиленный синтез полиолов, который не зависит от F6P и G3P, но связан с ферментом альдозоредуктазой. Бенфотиамин может быть полезным в цепи этих реакций, так как в концентрациях, превышающих 50 мкМ, он является индуктором транскетолазного фермента и может повышать его активность в 4 раза. ¹⁴⁾ Транскетолаза – это тиаминдифосфат-зависимый фермент, который в норме обладает низкой активностью в реакциях гликолиза,[24] у пациентов же с диабетом его активность снижается еще сильней (по измерениям в эритроцитах). Транскетолаза способна обратимо превращать два продукта, которые создают основную проблему при гипергликемии (F6P и G3P), в D-ксилулозо-5-фосфат и эритрозо-4-фосфат и уменьшать осложнения, которые возникают при избыточном накоплении в клетках F6P и G3P. Иногда это относят к перенаправлению субстратов глюкозы по пентозофосфатному пути. Бенфотиамин может повышать активность фермента, который в норме обладает низкой активностью (транскетолаза), и в состоянии гипергликемии может уменьшать накопление метаболитов, которые (при повышенной концентрации) способствуют развитию диабетической патологии, повреждений микроциркуляторного русла (повреждение мелких артерий, которое ведет к ретинопатии, нефропании и нейропатии). Кроме того, Бенфотиамин обладает прямыми антиоксидантными свойствами¹⁵⁾ и способен ослаблять индуцированное гипергликемией окислительное повреждение эндотелия.

Доза 80мг/кг Бенфотиамина перорально предотвращает увеличение ацеллюлярных капиллярных сегментов в сетчатке крыс, страдающих диабетом свыше 36 недель, обеспечивая полную защиту от диабетической ретинопатии (по данным исследования на крысах). Перенаправление G3P и F6P по пентозофосфатному пути и активация транскетолазы, по всей видимости, предотвращает сокращение числа сердечных клеток-предшественников и может играть кардиопротекторную роль при диабете. ¹⁶⁾ В исследовании были задействованы 9 особей с диабетом 1 типа, которым вводили 300 мг Бенфотиамина дважды в день (суммарно 600 мг) с альфа-липоевой кислотой (600 мг дважды в день, суммарно 1200 мг) в течение 28 дней. В результате наблюдалось повышение транскетолазной активности (оцениваемой в моноцитах) в 2-3 раза, к 15-му дню в сыворотке крови полностью нормализовалось содержание ангиопоэтина-2 (маркер метилглиоксальных аддуктов эндотелиальных клеток), и также наблюдалась тенденция к нормализации N-ацетилглюкозамино-модифицированных белков (индикаторы статуса AGE) и 6-кето-простагландина-F (статистически незначимые показатели). ¹⁷⁾ У диабетиков с повышенной протеинурией (потеря белка с мочой в диапазоне 15-300 мг/24ч мочевой экскреции альбумина) прием Бенфотиамина в дозе 300 мг трижды в день (суммарно 900 мг) в течение 12 недель не обеспечивает значительного снижения уровня AGEs в сыворотке крови или моче. В этом исследовании также не обнаружено существенных различий в содержании биомаркеров эндотелиального стресса и факторов адгезии, хотя подтверждено увеличение тиамина и транскетолазной активности. Двухлетнее наблюдение за пациентами с диабетом 1 типа (больше 15 лет болезни с предполагаемым снижением скорости проведения нервных импульсов), принимавшими 300 мг Бенфотиамина, не показало изменений уровня экскреции альбумина с мочой, гликированного гемоглобина, скорости проведения сигналов по нервам и различных воспалительных процессов.

В культуре миотрубочек, полученных от здоровых людей, при нормальном (5.5. мкМ) и при повышенном (20 мкМ) содержании глюкозы происходило увеличение окисления глюкозы при дозе 100 мкМ Бенфотиамина (на 35% в нормальных условиях, стастистически незначимый результат при гипергликемии) и 200 мкМ Бенфотиамина (на 49% в нормальных условиях, на 70% в гипергликемических) с сопутствующим увеличением поглощения глюкозы (17%). Поглощение (но не окисление) глюкозы также изменялось под воздействием тиамина (на 30%), хотя липидный метаболизм и синтез гликогена не изменялись при любых условиях. ¹⁸⁾ В одном исследовании отмечено, что после применения 200 мкМ Бенфотиамина было активировано около 100 генов, и 200 – деактивировано, с заметной деактивацией NOX4 (в 2.5-3.1 раза) и MDK (в 3.3 раза) и заметной активацией SERPINB7 (2.3-3.4 раза, более заметный эффект при нормогликемии) и Карбоксипептидазы А4 (1.57-3.16 раз, также более эффективно в условиях нормогликемии). Факторы дифференцировки MyoD и Миогенин не были существенно затронуты. Возможное увеличение утилизации глюкозы в скелетных мышцах, которое не может быть связано с двумя наиболее общими путями (сигналинг через рецепторы инсулина и активация AMPK) представляет потенциальный интерес. Диабет 1 типа связывали с увеличением содержания адипоцитов, активных форм кислорода (АФК) и микроангиопатией костного мозга (приводящей к снижению его плотности и объема); ¹⁹⁾ эти эффекты in vitro предотвращались антиоксидантами (такими как N-ацетилцистеин), пероральный прием Бенфотиамина в дозе 70 мг/кг в течение 24 недель уменьшал степень повреждений, вызванных окислительным стрессом у крыс-диабетиков. Было показано, что негативные изменения имели тенденцию к нормализации (приток крови к костному мозгу), были полностью нормализованы (LSK клетки и плотность), или демонстрировали преимущество по сравнению с контрольными (недиабетическими) показателями (TK, митохондриальные АФК и активность Глюкозо-6-фосфат дегидрогеназы в мононуклеарных клетках костного мозга).

Бенфотиамин, по-видимому, влияет на связанные с сывороточным альбумином конечные продукты гликозилирования (комплекс, известный как AGE-альбумин) и предотвращает активацию ими макрофагов и дальнейший окислительный стресс посредством NADPH-оксидазы. ²⁰⁾ Известно, что AGE-альбумин препятствует транспорту холестерина с помощью ABCG1 и ABCA1,[37][38] опосредованному окислением. Антиоксиданты в целом могут снижать эти эффекты (как было установлено на примере аминогуанидина), а Бенфотиамин оказывает небольшой защитный эффект. При инкубации макрофагов с Бенфотиамином было отмечено ослабление эффекта снижения LPS-индуцированного мембранного потенциала митохондрий, который, как предполагалось, предотвращает транслокацию NF-kB, что оказывает вторичный антиоксидантный эффект. ²¹⁾ Предполагается незначительная антиоксидантная роль Бенфотиамина в иммунных клетках. Было показано, что Бенфотиамин ингибирует выделение арахидоновой кислоты (форма RAW246.7) клетками – 100 мкМ Бенфотиамина ингибируют примерно 90% выработки арахидоновой кислоты (АК), аналогичным образом подавляется cPLA2 (медиатор выделения АК), что, предположительно, происходит посредством снижения окислительного стресса и активации провоспалительных сигнальных белков NF-kB и Er-1;²²⁾ аналогичные механизмы были отмечены в других исследованиях.

Одно исследование показало, что у лиц с ревматоидным артритом (без диабета) использование Бенфотиамина (50 мг) наряду с метилкобаламином (500 мкг) и пиридоксамином (50 мг) два раза в день в течение 12 недель было связано с улучшением эндотелий-зависимого кровотока (и не влияло на эндотелий-независимую вазодилатацию, оцениваемую по нитроглицерину), связанного с уменьшением тиобарбитурат-реактивных продуктов (TBARS) на 23%, С-реактивного белка (на 36%) и сывороточной мочевой кислоты (на 11%); не было отмечено существенных изменений уровня конечных продуктов гликозилирования в плазме, глюкозы крови и кровяного давления. Значительные улучшения были отмечены при ревматоидном артрите по индексу DAS28, что коррелирует с изменением уровня воспалительных биомаркеров.

При исследовании лимфоцитов, полученных процедурой гемодиализа (пилотное исследование с последующим одиночным слепым исследованием), Бенфотиамин в дозе 600 мг уменьшал частоту встречаемости микронуклеусов (от 16+/-1.2 до 11.1+/-1.1 микронуклеуса на 1000 бинуклеарных клеток; 30% снижение) в пилотном исследовании и на 15% в одиночном слепом исследовании, что сопровождалось снижением уровня AGE (в эксперименте и в контроле) и повышением уровня тиамина в сыворотке крови, но повышения транскетолазной активности при этом не происходило. Сокращение числа мононуклеусов считается признаком уменьшения окислительного повреждения генома. Считалось, что наблюдаемые эффекты связаны с прямым антиоксидантным действием, поскольку антиоксиданты в целом сокращают геномные повреждения лимфоцитов. ²³⁾ Бенфотиамин показал прямые антиоксидантные свойства, защищающие геном in vitro. Существенная корреляция была отмечена между транскетолазной активностью и частотой встречаемости микронуклеусов. Прямые антиоксидантные свойства защиты ДНК, как было однократно продемонстрировано, остаются актуальными после перорального приема Бенфотиамина в дозе 600 мг у лиц с повышенным риском геномных повреждений.

Было проведено исследование, в котором участвовали 20 в целом здоровых курильщиков (18.3+/-12.1 лет), принимавших Бенфотиамин трижды в день (350 мг х3) в течение двух дней, а затем подвергнутые инъекции Бенфотиамина (1050 мг) за час до курения. Бенфотиамин уменьшил поток-зависимую вазодилатацию с 50% до 25% и предотвратил небольшое увеличение уровня молекул адгезии сосудистого эндотелия, наблюдаемое при курении; при этом он не повлиял на изменения кровяного давления и сердечного ритма, вызванные курением.²⁴⁾

В крысиной модели перитонеального диализа при уремии (SNX), Бенфотиамин в дозе 80 мг/кг существенно не уменьшал содержание мочевины и креатинина в сыворотке крови, но увеличивал транскетолазную активность; это было связано с уменьшением количества конечных продуктов гликозилирования в брюшной полости и биомаркерами воспаления и ангиогенеза. ²⁵⁾ Было отмечено примерно двукратное сокращение альбуминурии (в мг/24 ч) и показано благоприятное влияние на гистологические анализы и уровень фиброза, хотя и в незначительной степени. Отмечено, что употребление 70 мг/кг Бенфотиамина в течение 24 недель предотвращает диабет-индуцированное повышение уровня аддуктов AGE в почечных клубочках. Исследование, проведенное с целью измерения степени экскреции альбумина с мочой (UAE) и уровня KIM-1 в плазме крови (биомаркер повреждения почек) у пациентов с диабетом 2 типа (10-12 лет болезни), у которых не наблюдалось реакции на блокаторы рецептора ангиотензина (ARBs)или ингибиторы ACE, показало, что прием 900 мг (3х300 мг) Бенфотиамина в течение 12 недель приводит к тенденции снижения уровня UAE, хотя не было отмечено существенного влияния на какие-либо измеряемые параметры, включая HbA1c, KIM-1, кровяное давление или уровень холестерина. ²⁶⁾

а Культивирование перицитов человека в условиях высокого содержания глюкозы может вызвать фрагментацию ДНК и апоптоз (опосредованно через продукцию белков внеклеточного матрикса (ECM). Это можно предотвратить, если в инкубационную среду добавить Тиамин (среднее содержание в обычных условиях равно 12 нМ, что эквивалентно уровню у больных диабетом²⁷⁾, в обогащенной Тиамином среде повышается до 50-100 мкМ) или Бенфотиамин (50-100 мкМ). ²⁸⁾ В условиях высокого содержания глюкозы (для моделирования диабета) не изменяется адгезия клеток или пролиферация, а увеличение степени апоптоза от ECM было устранено во всех тестируемых дозах. Это исследование построено на основании опыта предыдущих исследований на перицитах крупного рогатого скота, где тиамин действовал подобно аминогуанидину, но было воспроизведено на человеческих перицитах в силу видовых различий. Предотвращение апоптоза перицитов выглядит многообещающим для профилактики ранних стадий диабетической ретинопатии. Введение 7-70 мг/кг Бенфотамина в течение 24 недель крысам, страдающим от диабета, также связано с уменьшением образования аддуктов AGE в сетчатке, хотя равная доза Тиамина оказалась более эффективна; это может быть связано с транскетолазной активацией.

:Tags

Читать еще: Амитриптилин , Гранат , Пальма сереноа , Страттера (Атомоксетин) , Хлорамбуцил ,