ไกลโคไซด์ของหัวใจ
ประเภทของสารอินทรีย์
ไกลโคไซด์ของหัวใจ
ประเภทยา
โครงสร้างทั่วไปของโมเลกุลไกลโคไซด์ของหัวใจ
ตัวระบุคลาส
ใช้ภาวะหัวใจล้มเหลว
รหัส ATCC01เอ
เป้าหมายทางชีวภาพนา-
/เค-
-เอทีเพส
ลิงค์ภายนอก
เมชD002301
สถานะทางกฎหมาย
ในวิกิเดตา

ไกลโคไซด์ของหัวใจ เป็น สารอินทรีย์ประเภทหนึ่งที่เพิ่มแรงส่งออกของหัวใจและลดอัตราการหดตัวโดยยับยั้งปั๊มโซเดียม-โพแทสเซียม ATPase ของ เซลล์[1]การใช้ประโยชน์ทางการแพทย์ที่เป็นประโยชน์ ได้แก่ การรักษา ภาวะ หัวใจล้มเหลวและภาวะหัวใจ เต้นผิดจังหวะ อย่างไรก็ตาม ความเป็นพิษของไกลโคไซด์ทำให้ไม่ได้รับความนิยมใช้กันอย่างกว้างขวาง[2]โดยทั่วไปมักพบเป็นเมแทบอไลต์รองในพืชหลายชนิด เช่นพืชฟอกซ์โกลฟและพืชหญ้าเจ้าชู้อย่างไรก็ตาม สารประกอบเหล่านี้มีผลทางชีวเคมีที่หลากหลายเกี่ยวกับการทำงานของเซลล์หัวใจ และยังได้รับการแนะนำให้ใช้ในการรักษามะเร็งด้วย[3]

การจำแนกประเภท

โครงสร้างโดยทั่วไป

โครงสร้างทั่วไปของไกลโคไซด์ของหัวใจประกอบด้วย โมเลกุล สเตียรอยด์ที่ติดอยู่กับน้ำตาล ( ไกลโคไซด์ ) และกลุ่ม R [4]นิวเคลียสของสเตียรอยด์ประกอบด้วยวงแหวนที่เชื่อมติดกันสี่วง ซึ่งกลุ่มฟังก์ชันอื่นๆ เช่น กลุ่ม เมทิลไฮดรอกซิลและอัลดีไฮด์สามารถยึดติดเพื่อส่งผลต่อกิจกรรมทางชีวภาพของโมเลกุลโดยรวมได้[4]ไกลโคไซด์ของหัวใจยังแตกต่างกันไปในกลุ่มที่ยึดติดที่ปลายทั้งสองข้างของสเตียรอยด์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง กลุ่มน้ำตาลที่แตกต่างกันที่ยึดติดที่ปลายน้ำตาลของสเตียรอยด์สามารถเปลี่ยนความสามารถในการละลายและจลนพลศาสตร์ของโมเลกุลได้ อย่างไรก็ตาม โมเลกุลแลกโทนที่ปลายกลุ่ม R ทำหน้าที่เฉพาะโครงสร้างเท่านั้น[5]

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง โครงสร้างของวงแหวนที่ติดอยู่ที่ปลาย R ของโมเลกุลทำให้สามารถจำแนกได้ว่าเป็นคาร์เดโนไลด์หรือบูฟาไดเอโนไลด์ คาร์เดโนไลด์แตกต่างจากบูฟาไดเอโนไลด์เนื่องจากมี "เอโนไลด์" ซึ่งเป็นวงแหวนห้าเหลี่ยมที่มีพันธะคู่เดี่ยวที่ปลายแลกโทน ในทางกลับกัน บูฟาไดเอโนไลด์มี "ไดเอโนไลด์" ซึ่งเป็นวงแหวนหกเหลี่ยมที่มีพันธะคู่สองพันธะที่ปลายแลกโทน[5]ในขณะที่สารประกอบของทั้งสองกลุ่มสามารถใช้เพื่อควบคุมปริมาณเลือดที่ออกจากหัวใจได้ คาร์เดโนไลด์มักใช้ในทางการแพทย์มากกว่า โดยหลักแล้วเนื่องมาจากพืชที่นำมาสกัดมีอย่างแพร่หลาย

การจำแนกประเภท

ตัวอย่างโครงสร้างทางเคมีของโอเลแอนดรินซึ่งเป็นไกลโคไซด์หัวใจที่มีพิษร้ายแรงที่สกัดจากพุ่มโอเลแอนดริน

ไกลโคไซด์ของหัวใจสามารถแบ่งประเภทได้อย่างเฉพาะเจาะจงมากขึ้นตามพืชที่ไกลโคไซด์นั้นสกัดมา ดังรายการต่อไปนี้ ตัวอย่างเช่น คาร์เดโนไลด์สกัดมาจากพืชฟอกซ์โกลฟ ได้แก่Digitalis purpureaและDigitalis lanata เป็นหลัก ในขณะที่บูฟาดีโนไลด์สกัดมาจากพิษของคางคก Rhinella marina (เดิมเรียกว่าBufo marinus ) ซึ่งได้รับส่วน "bufo" ตามชื่อของมัน[6]ด้านล่างนี้คือรายชื่อสิ่งมีชีวิตที่ไกลโคไซด์ของหัวใจสกัดมาได้

พืชคาร์เดโนไลด์

คาร์เดโนไลด์ชนิดอื่น

  • ด้วงบางชนิดเช่นChrysolina coerulansมีไกลโคไซด์หัวใจ (รวมถึงไซโลส ) ในต่อมป้องกัน[9]

บูฟาไดเอโนไลด์

กลไกการออกฤทธิ์

ไกลโคไซด์ของหัวใจส่งผลต่อปั๊มโซเดียม-โพแทสเซียม ATPaseในเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจเพื่อเปลี่ยนแปลงการทำงานของเซลล์[1]โดยปกติ ปั๊มโซเดียม-โพแทสเซียมเหล่านี้จะเคลื่อนย้ายไอออนโพแทสเซียมเข้าและไอออนโซเดียมออก อย่างไรก็ตาม ไกลโคไซด์ของหัวใจจะยับยั้งปั๊มนี้โดยทำให้เสถียรในสถานะทรานซิชัน E2-P ดังนั้นจึงไม่สามารถขับโซเดียมออกได้ ดังนั้นความเข้มข้นของโซเดียมภายในเซลล์จึงเพิ่มขึ้น ในแง่ของการเคลื่อนที่ของไอออนโพแทสเซียม เนื่องจากทั้งไกลโคไซด์ของหัวใจและโพแทสเซียมแข่งขันกันเพื่อจับกับปั๊ม ATPase การเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของโพแทสเซียมภายนอกเซลล์อาจนำไปสู่ประสิทธิผลของยาที่เปลี่ยนแปลงไป[11]อย่างไรก็ตาม การควบคุมปริมาณอย่างระมัดระวังสามารถหลีกเลี่ยงผลข้างเคียงดังกล่าวได้ หากยังคงใช้กลไกนี้ต่อไป ระดับโซเดียมภายในเซลล์ที่เพิ่มขึ้นจะยับยั้งการทำงานของตัวแลกเปลี่ยนไอออนเมมเบรนที่สองNCXซึ่งทำหน้าที่สูบไอออนแคลเซียมออกจากเซลล์และไอออนโซเดียมในอัตราส่วน3Na-
/ คา2+
ดังนั้น ไอออนแคลเซียมจะไม่ถูกขับออกมาและจะเริ่มสะสมภายในเซลล์ด้วยเช่นกัน[12] [13]

ภาวะสมดุลของแคลเซียมที่หยุดชะงักและความเข้มข้นของแคลเซียมในไซโทพลาสซึมที่เพิ่มขึ้นทำให้แคลเซียมถูกดูดซึมเข้าไปในซาร์โคพลาสมิกเรติคูลัม (SR) มากขึ้นผ่านตัวขนส่ง SERCA2 การเพิ่มปริมาณแคลเซียมใน SR ช่วยให้ปล่อยแคลเซียมออกมาได้มากขึ้นเมื่อมีการกระตุ้น ดังนั้น ไมโอไซต์จึงหดตัวได้เร็วขึ้นและแรงขึ้นด้วยวงจรแบบสะพานเชื่อม[1]ระยะพักฟื้นของโหนด AVจะเพิ่มขึ้น ดังนั้น ไกลโคไซด์ของหัวใจจึงทำหน้าที่ลดอัตราการเต้นของหัวใจด้วย ตัวอย่างเช่น การรับประทานดิจอกซินจะทำให้มีปริมาณเลือดที่ออกสู่หัวใจเพิ่มขึ้นและอัตราการเต้นของหัวใจลดลงโดยที่ความดันโลหิตไม่เปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ คุณสมบัตินี้ทำให้ดิจอกซินสามารถนำไปใช้ทางการแพทย์ในการรักษาภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะได้อย่างแพร่หลาย[1]

การใช้ที่ไม่เกี่ยวข้องกับหัวใจ

ไกลโคไซด์ของหัวใจได้รับการระบุว่าเป็นสารที่ทำลายเซลล์ชราเนื่องจากสามารถกำจัด เซลล์ ชราที่มีความไวต่อฤทธิ์ยับยั้ง ATPase ที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของเยื่อหุ้มเซลล์ ได้อย่างเลือกสรร [14] [15] [16]

ความสำคัญทางคลินิก

ไกลโคไซด์ของหัวใจได้ทำหน้าที่เป็นการรักษาทางการแพทย์หลักสำหรับภาวะหัวใจล้มเหลวและภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะ มาช้านาน เนื่องจากมีผลในการเพิ่มแรงหดตัวของกล้ามเนื้อในขณะที่ลดอัตราการเต้นของหัวใจ ภาวะหัวใจล้มเหลวมีลักษณะเฉพาะคือไม่สามารถสูบฉีดเลือดได้เพียงพอที่จะรองรับร่างกาย ซึ่งอาจเป็นเพราะปริมาณเลือดหรือแรงหดตัวลดลง[ 17 ]การรักษาภาวะดังกล่าวจึงมุ่งเน้นไปที่การลดความดันโลหิตเพื่อให้หัวใจไม่ต้องออกแรงมากในการสูบฉีดเลือด หรือเพิ่มแรงหดตัวของหัวใจโดยตรง เพื่อให้หัวใจสามารถเอาชนะความดันโลหิตสูงได้ ไกลโคไซด์ของหัวใจ เช่น ดิจอกซินและดิจิทอกซินที่ใช้กันทั่วไป จัดการกับอาการหลัง เนื่องจากมี กิจกรรม อินโนโทรปิก ในเชิงบวก ในทางกลับกัน ภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะคือการเปลี่ยนแปลงของอัตราการเต้นของหัวใจ ไม่ว่าจะเร็วขึ้น ( tachycardia ) หรือช้าลง ( bradycardia ) การรักษาด้วยยาสำหรับภาวะนี้ส่วนใหญ่จะมุ่งเป้าไปที่การป้องกันภาวะหัวใจเต้นเร็วหรือภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะโดยการทำให้หัวใจเต้นช้าลง ซึ่งทำโดยใช้ไกลโคไซด์ของหัวใจ[11]

อย่างไรก็ตาม เนื่องจากมีข้อสงสัยเกี่ยวกับความเป็นพิษและขนาดยา ไกลโคไซด์ของหัวใจจึงถูกแทนที่ด้วยยาสังเคราะห์ เช่น ยาต้าน ACEและยาบล็อกเกอร์เบต้าและไม่ได้ใช้เป็นการรักษาทางการแพทย์หลักสำหรับอาการดังกล่าวอีกต่อไป อย่างไรก็ตาม ขึ้นอยู่กับความรุนแรงของอาการ อาจยังคงใช้ร่วมกับการรักษาอื่นๆ ได้[11]

ความเป็นพิษ

ตั้งแต่สมัยโบราณ มนุษย์ใช้พืชที่มีไกลโคไซด์หัวใจและสารสกัดหยาบๆ ของพืชเหล่านี้เป็นสารเคลือบลูกศร ยาฆ่าคนหรือยาฆ่าตัวตาย ยาเบื่อหนู ยาบำรุงหัวใจ ยาขับปัสสาวะ และยาอาเจียน โดยหลักแล้วเนื่องจากสารประกอบเหล่านี้มีพิษ[6]ดังนั้น แม้ว่าไกลโคไซด์หัวใจจะถูกใช้เพื่อการรักษา แต่ก็ต้องยอมรับถึงพิษของไกลโคไซด์ด้วยเช่นกัน ตัวอย่างเช่น ในปี 2008 ศูนย์พิษของสหรัฐฯ รายงานกรณีพิษของดิจอกซิน 2,632 กรณี และ 17 กรณีเสียชีวิตที่เกี่ยวข้องกับดิจอกซิน[18]เนื่องจากไกลโคไซด์หัวใจมีผลต่อระบบหัวใจและหลอดเลือด ระบบประสาท และระบบทางเดินอาหาร จึงสามารถใช้ระบบทั้งสามนี้เพื่อพิจารณาผลกระทบของพิษได้ ผลกระทบของสารประกอบเหล่านี้ต่อระบบหัวใจและหลอดเลือดเป็นสาเหตุที่น่ากังวล เนื่องจากสารประกอบเหล่านี้สามารถส่งผลโดยตรงต่อการทำงานของหัวใจผ่านผลทางอ้อมและทางอ้อม ในแง่ของกิจกรรม inotropic ปริมาณไกลโคไซด์ของหัวใจที่มากเกินไปส่งผลให้หัวใจหดตัวด้วยแรงที่มากขึ้นเนื่องจากแคลเซียมเพิ่มเติมจะถูกปล่อยออกมาจาก SR ของเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ ความเป็นพิษยังส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในกิจกรรม chronotropic ของหัวใจ ส่งผลให้เกิดภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะหลายประเภทและหัวใจห้องล่างเต้นเร็วที่อาจถึงแก่ชีวิตได้ ภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะเหล่านี้เป็นผลจากการไหลเข้าของโซเดียมและการลดลงของเกณฑ์ศักย์เยื่อหุ้มเซลล์พักในเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ เมื่อรับประทานเกินช่วงปริมาณที่แคบซึ่งเฉพาะกับไกลโคไซด์ของหัวใจแต่ละชนิด สารประกอบเหล่านี้อาจกลายเป็นอันตรายได้อย่างรวดเร็ว กล่าวโดยสรุป พวกมันจะรบกวนกระบวนการพื้นฐานที่ควบคุมศักย์เยื่อหุ้มเซลล์พวกมันมีพิษต่อหัวใจ สมอง และลำไส้เมื่อได้รับในปริมาณที่ไม่เข้าถึงได้ยาก ในหัวใจ ผลกระทบเชิงลบที่พบบ่อยที่สุดคือการหดตัวของโพรงหัวใจก่อนเวลาอันควร[6] [19]

อ้างอิง

  1. ^ abcd Patel S (ธันวาคม 2016). "Plant-derived cardiac glycosides: Role in heart ailments and cancer management". Biomedicine & Pharmacotherapy . 84 : 1036–1041. doi :10.1016/j.biopha.2016.10.030. PMID  27780131.
  2. ^ Ambrosy AP, Butler J, Ahmed A, Vaduganathan M, van Veldhuisen DJ, Colucci WS, Gheorghiade M (พฤษภาคม 2014). "การใช้ digoxin ในผู้ป่วยที่มีภาวะหัวใจล้มเหลวเรื้อรังที่แย่ลง: การพิจารณายาตัวเก่าเพื่อลดการเข้ารับการรักษาในโรงพยาบาล" (PDF) . Journal of the American College of Cardiology . 63 (18): 1823–1832. doi : 10.1016/j.jacc.2014.01.051 . PMID  24613328
  3. ^ Riganti C, Campia I, Kopecka J, Gazzano E, Doublier S, Aldieri E, et al. (2011-01-01). "Pleiotropic effects of cardioactive glycosides". Current Medicinal Chemistry . 18 (6): 872–885. doi :10.2174/092986711794927685. PMID  21182478.
  4. ^ ab "Cardiac Glycosides". www.people.vcu.edu . สืบค้นเมื่อ2017-05-25 .
  5. ^ ab Cheeke PR (1989-07-31). สารพิษจากพืช: ไกลโคไซด์. CRC Press. ISBN 9780849369919-
  6. ^ abc "การวางยาพิษพืชไกลโคไซด์หัวใจ: หลักปฏิบัติพื้นฐาน พยาธิสรีรวิทยา สาเหตุ" Medscape . WebMD. 2017-05-05
  7. ^ ab "Pharmacognosy 2|Digital Textbook Library". www.tankonyvtar.hu . สืบค้นเมื่อ2017-06-08 .
  8. ^ Züst T, Strickler SR, Powell AF, Mabry ME, An H, Mirzaei M, et al. (เมษายน 2020). "วิวัฒนาการอิสระของการป้องกันของบรรพบุรุษและแบบใหม่ในสกุลของพืชมีพิษ (Erysimum, Brassicaceae)". eLife . 9 : 761569. bioRxiv 10.1101/761569 . doi : 10.7554/eLife.51712 . PMC 7180059. PMID  32252891  
  9. ^ Morgan ED (2004). "บทที่ 7: เทอร์พีนและสเตียรอยด์ระดับสูง: สเตอรอลในแมลง" การสังเคราะห์ทางชีวภาพในแมลงเคมบริดจ์: ราชสมาคมเคมี หน้า 112 ISBN 978-0-85404-691-1-
  10. ^ Watanabe K, Mimaki Y, Sakagami H, Sashida Y (กุมภาพันธ์ 2003). "บิวฟาดีเอโนไลด์และสไปโรสแตนอลไกลโคไซด์จากเหง้าของเฮลเลโบรัสออเรียนทาลิส" Journal of Natural Products . 66 (2): 236–241. doi :10.1021/np0203638. PMID  12608856.
  11. ^ abc บูลล็อค เอส, มาเนียส อี (15 ต.ค. 2556). หลักพื้นฐานของเภสัชวิทยา. พีเออร์สัน ไฮเออร์ เอดูเคชัน ออสเตรเลีย. ISBN 9781442564411-
  12. ^ Babula P, Masarik M, Adam V, Provaznik I, Kizek R (กันยายน 2013). "จาก Na+/K+-ATPase และไกลโคไซด์ของหัวใจสู่ความเป็นพิษต่อเซลล์และการรักษามะเร็ง". Anti-Cancer Agents in Medicinal Chemistry . 13 (7): 1069–1087. doi :10.2174/18715206113139990304. PMID  23537048. S2CID  1537056.
  13. ^ "CV Pharmacology | Cardiac Glycosides (Digitalis Compounds)". cvpharmacology.com . สืบค้นเมื่อ2017-06-08 .
  14. ^ L'Hôte V, Courbeyrette R, Pinna G, Cintrat JC, Le Pavec G, Delaunay-Moisan A และคณะ (กันยายน 2021). "Ouabain และคลอโรควินกระตุ้นการเสื่อมของเซลล์ชราที่เกิดจาก BRAF-V600E โดยกำหนดเป้าหมายที่ออโตฟาจี" Aging Cell . 20 (9): e13447. doi :10.1111/acel.13447. PMC 8564827 . PMID  34355491. 
  15. ^ Guerrero A, Herranz N, Sun B, Wagner V, Gallage S, Guiho R, et al. (พฤศจิกายน 2019). "Cardiac glycosides are broad-spectrum senolytics". Nature Metabolism . 1 (11): 1074–1088. doi :10.1038/s42255-019-0122-z. PMC 6887543 . PMID  31799499. 
  16. ↑ ทริอานา-มาร์ติเนซ เอฟ, ปีคัลลอส-ราบินา พี, ดา ซิลวา-อัลวาเรซ เอส, ปิเอโตรโคลา เอฟ, ลาโนส เอส, โรดิลลา วี, และคณะ (ตุลาคม 2562). "การจำแนกและจำแนกลักษณะของไกลโคไซด์หัวใจเป็นสารประกอบเซโนไลติก" การ สื่อสารธรรมชาติ10 (1): 4731. Bibcode :2019NatCo..10.4731T. ดอย :10.1038/s41467-019-12888-x. PMC 6803708 . PMID31636264  . 
  17. ^ "ภาวะหัวใจล้มเหลวได้รับการรักษาอย่างไร - NHLBI, NIH". www.nhlbi.nih.gov . สืบค้นเมื่อ2017-06-08 .
  18. ^ Bronstein AC, Spyker DA, Cantilena LR, Green JL, Rumack BH, Giffin SL (ธันวาคม 2009). "รายงานประจำปี 2008 ของระบบข้อมูลพิษแห่งชาติ (NPDS) ของสมาคมศูนย์ควบคุมพิษแห่งอเมริกา: รายงานประจำปีฉบับที่ 26" Clinical Toxicology . 47 (10): 911–1084. doi : 10.3109/15563650903438566 . PMID  20028214
  19. ^ Kanji S, MacLean RD (ตุลาคม 2012). "พิษของไกลโคไซด์ในหัวใจ: มากกว่า 200 ปีและยังคงเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ" Critical Care Clinics . 28 (4): 527–535. doi :10.1016/j.ccc.2012.07.005. PMID  22998989
  • สื่อที่เกี่ยวข้องกับ Cardiac glycosides ที่ Wikimedia Commons
ดึงข้อมูลจาก "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Cardiac_glycoside&oldid=1247497909"