Серрапептаза (серратиопептидаза)

Серратиопептидаза – это протеолитический фермент, используемый в хирургии, ортопедии, отоларингологии, гинекологии и стоматологии ¹⁾ Согласно некоторым данным, этот фермент также обладает антиатеросклеротическими эффектами из-за его фибринолитических и казеинолитических свойств. Несмотря на широкое использование, имеется мало опубликованных исследований относительно его эффективности. Таким образом, необходимы доказательства его клинической полезности.

С 1 мая 2011 года по 15 июля 2012 года проводился систематический обзор всех опубликованных статей о серратиопептидазе с использованием таких ресурсов, как Cochrane Library, PubMed, MEDLINE, Clinical Trials.gov, Google, Dogpile и при помощи поиска библиографий вручную. После этого была начата переписка со всеми ведущими фармацевтическими организациями, которые производят этот препарат. Все исследования, связанные с Серратиопептидазой, включая рандомизированные контролируемые исследования (РКИ), метаанализ РКИ, плацебо-контролируемые, простые слепые, двойные слепые, открытые, проспективные исследования, а также доклинические исследования, подвергали скринингу и анализу. Научная достоверность исследований была оценена в соответствии со Scottish Intercollegiate Guidelines Network (SIGN). В общей сложности, критериям включения соответствовали 24 исследования. Свидетельства, подтверждающие использование серратиопептидазы в качестве противовоспалительного и обезболивающего средства, основаны на клинических исследованиях, которые имеют некачественную методологию. Нашлось лишь немного РКИ, которые обычно являются плацебо-контролируемыми, с небольшим размером выборки. В некоторых исследованиях не были указаны доза препарата и продолжительность лечения, а в нескольких исследованиях не были четко определены результаты исследования. В этих исследованиях отсутствуют данные по безопасности и переносимости серратиопептидазы. Был проведен тщательный поиск литературы, включающий все соответствующие исследования. Полученные клинические данные были оценены в соответствии с контрольным списком «Scottish Intercollegiate Grading Network» двумя отдельными рецензентами, а затем скоординированы, чтобы дать окончательную оценку. Любые разногласия между двумя рецензентами решались путем обсуждения с третьим рецензентом. Это делалось для того, чтобы свести к минимуму риск «предвзятости», но все же этот риск не может быть полностью исключен. Серратиопептидаза используется во многих клинических случаях благодаря её противовоспалительным, противоотечным и обезболивающим свойствам. Её даже пропагандируют как питательную добавку, чтобы предотвратить заболевания сердечно-сосудистой системы. Существующие научные данные по серратиопептидазе недостаточны для поддержания её использования в качестве аналгетической и оздоровительной добавки. Данные о долгосрочной безопасности этого фермента отсутствуют. Необходимы основанные на доказательствах рекомендации по аналгетической, антиатеросклеротической эффективности, безопасности и переносимости серратиопептидазы.

Серратиопептидаза (протеаза Serratia E-15, также известная как серрализин, серапептаза, сератиапептаза, серациевая пептидаза, сератиопептидаза или серапептидаза) является протеолитическим ферментом (протеазой), продуцируемым непатогенной энтеробактерией Serratia sp. E-15. Этот микроорганизм был первоначально выделен в конце 1960-х годов из кишечника шелкопряда Bombyx mori L.¹⁾. Серратиопептидаза присутствует в кишечнике шелкопряда и позволяет растущему организму растворять свой кокон. Серратиопептазу получают путем очистки от культуры бактерий Serratia E-15.

Некоторые сторонники альтернативной медицины утверждают, что серратиопептидаза полезна при болях и воспалениях, однако, «существующие испытания [были] небольшими и в целом имели плохое методологическое качество». ²⁾ Медицинский онлайн-журнал Bandolier (специализирующийся на фактических данных в области здравоохранения) опубликовал статью (примерно в 2001 году) в ответ на запрос читателя о серратиопептидазе. После поиска в PubMed и Кокрановской библиотеке, «чтобы узнать, есть ли какие-либо рандомизированные контролируемые испытания», в статье говорилось, что «доказательства эффективности серратиопептидазы при каких-либо заболеваниях не основаны на качественных клинических испытаниях». В ходе поиска было обнаружено 34 публикации в медицинских базах данных, в которых говорилось об эффективности сератиопептидазы, из которых несколько оказались исследованиями на животных, личными письмами, неконтролируемыми испытаниями или исследованиями с неадекватной или несуществующей рандомизацией. В статье предупреждалось об игнорировании вопросов безопасности при использовании биологических агентов. Не было обнаружено исследований эффективности сератиопептидазы в качестве средства для лечения болей в спине, сердечных приступов, инсульта или астмы. Рандомизированные исследования использования серратиопептидазы при 10 медицинских состояниях имели плохое качество. ³⁾ В новостной статье, опубликованной 22 февраля 2011 года, Kyodo News сообщает: «Takeda Pharmaceutical Co. сообщила, что она добровольно отзывает с рынка противовоспалительное лекарство, которое описывалось как эффективное при различных заболеваниях: от хронического бронхита до вывихнутых лодыжек, из-за того, что недавние испытания поставили под сомнение его эффективность, несмотря на то, что он был на рынке более 40 лет. Двойные слепые эксперименты, сравнивающие эффекты препарата Danzen, который был выпущен в продажу в 1968 году, и плацебо, не показали существенных различий между веществами, сообщил ведущий фармацевт. Объем продаж продукта, получившего название серрапептаза, в 2009 финансовом году составил 6,7 млрд. иен, а вывод его с рынка, вероятно, не сильно повлияет на продажи, поскольку на рынке продаются похожие препараты». ⁴⁾ В отчете было отмечено, что серратиопептидаза может вызвать лизис стенки фибрина вокруг абсцесса и спровоцировать его местное распространение. Поэтому его использование иногда может быть вредным при лечении абсцесса.

Серрапептаза представляет собой протеолитический фермент, который, как утверждается, имеет противовоспалительные, противоотечные и аналгезирующие свойства и, по-видимому, активен после перорального приема капсулы с энтеросолюбильным покрытием ⁵⁾. Названия брендов включают Danzen, Serodase, Nemesulide и Antiflazym. Серрапептаза производится из бактерий Serratia, обнаруженных в кишечнике тутового шелкопряда (Bombyx mori), поэтому иногда серраптаптазу называют «ферментами шелкопряда». Среди различных видов бактерий Serratia, которые могут продуцировать ферменты протеазы (indica, marcescens, plymuthica и piscatorum), Serratia marcescens имеет особый штамм, известный как E15 (ATCC 13880), который до трех раз более продуктивен, и, хотя marcescens вообще более подходит для производства серрапептазы, предпочтение отдается штамму E15. Серрапептаза – не единственный фермент, обнаруживаемый у этих бактерий, однако, он является основным производимым ферментом (также производятся три других больших, но менее распространенных фермента) ⁶⁾.

Фермент серрапептаза имеет молекулярную массу 45 000-60 000Да (по другой информации, 50,6 кДа), и состоит из 470 аминокислот в длину; он классифицируется как металлопротеаза из-за содержания в нем молекулы цинка, которая помогает катализировать его ферментативную активность. Хотя он показывает максимальную активность при 40 °С и рН 9,0, он полностью инактивируется при 55 °С в течение 15 мин и имеет изоэлектрическую точку 5.3. ⁷⁾ Специфичность субстрата, по-видимому, несколько схожа со специфичностью термолизина (полученного из bacillus thermoproteolyticus), и аминокислотная последовательность не содержит серосодержащих аминокислот (цистеин и метионин). Представляется, что он является довольно крупным ферментом металлопротеазы, который может быть инактивирован (стать бесполезным) при избыточном тепле.

Из-за того, что данная пищевая добавка является ферментом и разрушается в кислой среде желудка, для её употребления используются капсулы с кишечным покрытием (устойчивые к кислотности и, следовательно, распадающиеся в кишечнике, а не в желудке). Аквасомы (носитель, состоящий из нанокристаллического ядра, покрытого полигидрокси-олигомерами) действуют аналогично, при этом вещество стабильно в течение 2-6 часов в кислой среде (рН 1,2) и имеет линейную скорость высвобождения в щелочной среде (рН 7,4). ⁸⁾ Серрапептаза разрушается в кислой среде желудка и поэтому для сохранения ее биологической активности требуется энтеральная капсула. Было обнаружено, что, несмотря на то, что серапептаза является крупной белковой структурой, после перорального введения она абсорбируется в кишечнике крысы, хотя указывается, что крупная структура и возможный распад в кишечнике могут приводить к снижению биодоступности серапептазы (ферменты легко распадаются вследствие резких изменений рН и большие белковые структуры не могут быть хорошо поглощены ⁹⁾). По-видимому, серапептаза в отдельности имеет низкую проницаемость в модели проницаемости кишечника Caco-2 (-7,72 +/- 0,51 см / с), которая, по-видимому, несколько улучшается с помощью систем липосомальной доставки (фосфатидилхолин до -7,47 +/- 0,36 см / с и 1,2-димиристоил-sn-глицеро-3-фосфоэтаноламина до -6,5 +/- 0,35 см / с). Было отмечено, что это может несколько снижать абсорбцию серапептазы, поскольку клетки Caco-2 имеют более узкие щелевые соединения, чем в условиях in vivo (и, следовательно, меньший парацеллюлярный транспорт). Считается, что усиленное поглощение серапептазы липосомами связано с увеличением парацеллюлярного переноса молекул липосомами (между клетками), при этом серапептаза слишком велика для транспортно-опосредованной абсорбции (и, вероятно, это опосредуется парацеллюлярным транспортом). Что удивительно, серрапептаза поглощается через стенку кишечника, как бромелайн, и, как представляется, сохраняет свою ферментативную активность. По-видимому, он абсорбируется парацеллюлярно (между клетками), но, по-видимому, плохо поглощается, хотя это поглощение усиливается липосомами. Считается, что серапептаза используется местно, хотя изопропилмиристат (ИПМ) или диметилсульфоксид (ДМСО) необходимы для усиления поглощения в коже (из-за того, что серапептаза является крупной ферментной структурой) и, согласно авторам, требовались при более высоких, чем приемлемые, концентрациях. В противоотечном тесте на крысах, местный гель (Monegyl 0100 с 10%, PEG 400 при 40%, пропиленгликоль на 10%, 1% серрапептаза и PEG 4000, добавленный до конъюгата смеси) был сопоставим по эффективности с диклофенак-гелем, что предполагает некоторую биологическую активность. Другие способы доставки, о которых сообщалось, представляют собой систему на основе глицеринового моноолеата ¹⁰⁾. Имеются ограниченные свидетельства того, что серапептаза может быть биоактивной местно.

Серрапептаза была обнаружена в сыворотке после пероральной дозы 100 мг / кг (крысы) до 0,87 +/- 0,41 нг / мл, а в лимфе у нее были более высокие концентрации 43 +/- 42 нг / мл при Tmax 15-30 минут. Минимальная доза 30 мг / кг была необходима для обнаружения какой-либо обнаруживаемой концентрации в плазме, но только 1 мг / кг для уровня в лимфатической ткани. У крыс это вещество, по-видимому, проходит через кровь, связываясь с альфа-1 макроглобулином плазменной протеазы альфа-1 (α1M) в соотношении 1: 1; было отмечено, что ферментативная активность снижается примерно до 20%.

Было обнаружено, что серрапептаза распространяется на участки воспаления у крысы до концентрации выше, чем в сыворотке.

Было отмечено, что боль снижается на 1-5 день после операции на челюсти при применении 15 мг серапептазы по сравнению с плацебо (исследование смешано с 1000 мг парацетамола в обеих группах), но не наблюдалось существенной разницы на 7-й день с трехбалльным сокращением на 1-й день (шкала VAS, рейтинг от 0 до 10) и 1-балльную разницу. В исследовании, посвященном боли в груди (нагрубание и отек), отмечалось, что 30 мг серрапретазы в течение 3 дней способствовали увеличению количества ответа (лиц, сообщивших об уменьшении боли) с 60% до 85,7%, и увеличение показало уменьшение выраженности боли с 2,9 % в плацебо до 22,9%. ¹¹⁾

Утверждается, что ферментативная активность серрапептазы (которая сохраняется после перорального приема) способна гидролизовать брадикинин, гистамин и серотонин, которые ответственны за отечные процессы. ¹²⁾

10 мг серрапептазы три раза в день за день до операции (ангиография верхнечелюстной палочки), а также в течение 5 последующих дней (всего 7 дней), по сравнению с плацебо, вызывали значительное уменьшение набухания челюсти во все измеренные моменты времени. ¹³⁾ У пациентов, перенесших удаление третичных моляров с парацетамолом (1000 мг) в сочетании с серапептазой (15 мг ежедневно, 5 мг каждые 8 часов в течение 7 дней) или плацебо, наблюдалось значительное снижение отечности щёк во все измеренные дни, за исключением дня сразу после операции, когда боль имела противоположную тенденцию (значительно более эффективно, чем 1-5 дни плацебо после операции, но не 7-й день). В других исследованиях, при операциях на третьем моляре, отмечалось, что либо серапептаза неэффективна в снижении воспаления, либо стандартная доза 30 мг эффективна, но в меньшей степени, чем 3 мг дексаметазона (1 мг три раза в день). Исследования, изучающие воспаление челюсти, по-видимому, поддерживают использование серапептазы, но, несмотря на ограниченность исследований, препарат оказывается менее эффективным, чем контрольный препарат (дексаметазон). Одно исследование туннельного запястного синдрома с начальным курсом нимесулида, а также 10 мг серрапептазы два раза в день (20 мг в день) в течение 6 недель, отметило 65%-ный показатель ответа со «значительным улучшением», но для сравнения не было группы плацебо. ¹⁴⁾

У крыс, противовоспалительное действие серапептазы при дозе 10-20 мг / кг сравнивалось с 0,5 мкг / кг диклофенака (как при исследовании острого воспаления в течение 8 часов, так и при исследовании хронического воспаления в течение 9 дней). Отмечалось, что все группы были сопоставимы по подавлению отека лапы (43,18-54,55% подавления отека лапы), но, по-видимому, наблюдалась зависимость от дозы при хроническом воспалении, когда 10 мг / кг серапептазы были хуже диклофенака (40%-ное ингибирование отека лапы относительно 72%), тогда как 20 мг / кг было сравнимо (68% относительно 72%). ¹⁵⁾ Противовоспалительные эффекты, по-видимому, наблюдаются у крыс после перорального приема. В мета-анализе 14 исследований отмечается, что шесть включенных положительных испытаний (пять из которых можно найти в Интернете) были довольно низкого качества, при этом в трех исследованиях не раскрывается информация о полученной дозе и не сравнивается с какой-либо группой контроля или плацебо; последние два исследования, которые были положительными, включали лечение набухания челюсти после хирургического вмешательства в верхнечелюстной пазухе и для уменьшения нагрубания молочных желез («значительное улучшение» 22,9% с серапептазой, 2,9% с плацебо), оба исследования использовали дозу 30 мг в день, разделенные на три дозы по 10 мг в течение 7-14 дней. Исследования, которые подтверждают эффективность серапретазы, по-видимому, низкого качества.

В бактериях рода стафилококки (эпидермид и ауреус, населяющие кожу и слизистые оболочки человека) существуют бактерии, которые могут продуцировать биопленки, зависимые от белка ¹⁶⁾, а ферменты протеазы – это класс молекул, которые иногда используются для разложения этих биопленок. При 50 ед / мл (2,5 мкг / мл), серрапептаза способна ингибировать образование биопленки всех тестируемых штаммов (штаммы Aureus ATCC 6538P, 25923, 35984 и 12598, а также штаммы эпидермиса XX-17 и O-47). Эффективность была также отмечена у 5 штаммов Pseudomonas aeruginosa и Listeria monocytogenes ¹⁷⁾. В сравнительном анализе, серрапептаза была более эффективной, чем другие тестируемые протеазы (Clostridiopeptidase A, фибринолизин и стрептокиназа). Для бактерий, которые создают белок-зависимые биопленки, похоже, что серапептаза может оказывать ингибирующее действие на производство биопленки. Биопленки используются бактериями для того, чтобы, помимо прилипания к клеткам, предотвратить проникновение бактериальной клетки из антибактериальных агентов и in vitro серрапептаза (100 мкг / мл, 5 мкг / мл) увеличивает антибактериальные свойства офлоксацина примерно на половину минимальной ингибирующей концентрации. In vitro, было обнаружено, что серрапептаза увеличивает антибактериальные свойства, которые, как полагают, уменьшают биопленку (что затем повышает способность антибактериального агента нацеливаться на бактерии, поскольку он удаляет бактериальную защиту). Серапептаза известна как средство, разжижающее слизь, и было отмечено, что 30 мг серапептазы в день в течение 4 недель у лиц с хроническими заболеваниями дыхательных путей значительно уменьшают массу мокроты и количество нейтрофилов, а также вязкость мокроты. ¹⁸⁾ Было отмечено значительное снижение частоты кашля и отхаркивания. В другом исследовании отмечалось, что серапептаза уменьшает динамическую вязкость секреции носа, влияя на модуль упругости, и этот эффект (уменьшение в вязкости, но не эластичности) отмечался в другом исследовании после перорального приема 30 мг серапептазы в день в течение 4 недель. Однако, в других исследованиях отмечается уменьшение как вязкости, так и эластичности (легкая мокрота) или снижение вязкоэластичности ¹⁹⁾. Серрапептаза применяется для изменения выделения слизи в организме. Хотя для этого нет достаточного количества доказательств, она может быть полезна людям с хроническим насморком (синуситом) и симптомами легкого кистозного фиброза. Также отмечалось, что свойства серрапептазы по уменьшению биопленки использовались при операциях у крыс с риском последующей инфекции (с помощью бактерии, продуцирующих биопленки), где частота возникновения бактерий на хирургическом участке 63,2% (контроль) снижалась при лечении антибиотиками (37,5%) и синергически снижалась при добавлении серапептазы к антибиотикам (5,6%). ²⁰⁾

Похоже на то, что серрапептаза синергетически взаимодействует с антибиотиками. Серрапептаза обладает способностью уменьшать биопленки, продуцируемые избранными бактериями, и эти биопленки могут ухудшать способность антибиотиков разрушать бактерии. ²¹⁾ In vitro было обнаружено, что серапептаза (100 U / мл, 5 мкг / мл) увеличивает антибактериальные свойства офлоксацина, примерно наполовину уменьшая минимальную ингибирующую концентрацию, и в модели хирургии у крыс, где возникновение бактериальной инфекции в контроле (63,2%) было снижено до 37,5% с помощью антибиотиков, и до 5,6% при комбинированной терапии антибиотиками и серапептазой. В других исследованиях на кроликах, концентрация антибиотика цефотиама в плазме повышалась после совместного применения с серапептазой, только увеличивая концентрацию в тканях в кроличьей модели пневмонита (отсутствие эффекта в плеврите). Было отмечено увеличение концентрации в деснах четырех антибиотических препаратов (Ciclacillin, ампициллин, цефалексин и миноциклин) у крыс, получавших 20 мг / кг серрапептазы. ²²⁾

Исследование, оценивающее взаимодействие инъекций протеолитических ферментов (серрапептаза, химотрипсин или трипсин) и аспирина, показало, что все ферменты синергичны с аспирином при исследованиях острых и подострых воспалений у крыс. Это исследование также показало, что 90-270 мкг / кг серрапептазы было эквивалентно 200 мг / кг (пероральный прием) и эквивалентно трипсину (288-576 мкг / кг) и химотрипсину (18-36 мг / кг).

Системный обзор серрапептазы отметил, что имеются ограниченные побочные реакции на лекарства, но они, как правило, связаны с заболеваниями кожи (такими, как эритема или дерматоз), а также с болями в мышцах и суставах; по-видимому, имеют место некоторые проблемы с коагуляцией. Обычно вещество считается безопасным (хотя в действительности нет никаких достоверных токсикологических данных, подтверждающих это утверждение), и имели место единичные побочные эффекты, связанные с суставами и кожей. Частота их возникновения неизвестна, но похоже на то, что это редкое явление.